某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________。
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________。
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________________________________________________(答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V1=________,V6=________,V9=________;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:
___________________________________________________。
解析 稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜,是利用锌置换出铜,构成Cu-Zn-H2SO4原电池,加快锌的反应速率;Ag2SO4也可以达到同样效果。由于是CuSO4的量对氢气生成速率的影响,所以硫酸的浓度要相同,一是所加硫酸的量相同,二是混合溶液的体积相同,所以V1~V5均为30 mL,由F组数据可知,CuSO4溶液的体积加水的体积为20 mL,故V6=20 mL-10 mL=10 mL,V9=20 mL-2.5 mL=17.5 mL。A组中无铜生成,反应后锌呈灰黑色,E组中生成较多的铜,呈暗红色。有较多的铜生成时,其覆盖在锌表面,降低了锌与溶液的接触面积。
答案 (1)Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池,加快了氢气产生的速率
(3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等(任写两种即可)
(5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积
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某元素最高价氧化物的水化物的化学式为HxROy,气态氢化物的化学式为HxR,已知1 mol HxROy比1 mol HxR质量多64 g,又知道1 mol HxROy中R的原子核外电子总数比氢原子和氧原子核外电子总数少16 mol,求R的原子序数。
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某饱和一元醇和饱和一元醛的混合物共3g,跟足量银氨溶液完全反应(醛被氧化成羧酸)后,可还原出16.2g银,下列说法正确的是()
A. 一定是甲醛
B. 可能是乙醛
C. 混合物中醇和醛的质量比为1:4
D. 混合物不可能由甲醇和甲醛组成
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将纯锌与纯铜按下图所示的方法插入同浓度稀盐酸中,一段时间后,以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
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①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④
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下列叙述正确的是()
A. 氧气的摩尔质量为32g B. 1molH2SO4的质量98
C. H2O的摩尔质量18g•mol﹣1 D. 1molCH4体积为22.4L
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下列各组离子能大量共存的是()
A. Ag+ NO3﹣ Cl﹣ H+ B. Ba2+ SO42﹣ NO3﹣ Na+
C. Ba2+ Mg2+ NO3﹣ Cl﹣ D. CO32﹣ H+ OH﹣ Ca2+
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把10.2g 镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到11.2L H2(标准状况下).试计算:
(1)该合金中铝的质量分数;
(2)该合金中铝和镁的物质的量之比.
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已知1 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量242 kJ,拆开1 mol氧气中的化学键需要吸收能量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ。计算氢气中1 mol H—H键断裂时吸收多少能量?
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