精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
12.甲同学用0.1×10×25mm、质量分数≥99.5%的铝片和盐酸用下图装置反应制取H2,实验现象如表:
1min2min5min15min20min
3mol•L-1HCl少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈铝片耗尽
(1)写出上述铝与盐酸反应的离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2↑.
(2)实验开始1min内反应速率很慢,原因是温度低,铝片表面的三氧化二铝先和盐酸反应没有气体生成
(3)反应1~15min内,反应速率逐渐加快,原因是反应放热,温度升高.
(4)反应10min时注射器读数为448mL(假设为标准状况),则注射器中氢气的物质的量浓度为0.04mol/L.用氢气表示的化学反应速率为0.004mol/(L•min)(1/22.4=0.04)
(5)乙同学认为用铝粉代替铝片实验效率更高,原因是_铝粉与盐酸接触面积更大,反应速率加快
(6)丙同学认为甲、乙两位同学收集的氢气都不纯,含有杂质的化学式为HCl,H2O.

分析 (1)在金属活动顺序表中,铝排在氢的前面,铝与非强氧化性酸中的氢离子反应生成铝离子和氢气;
(2)实验开始1min内反应速率很慢,原因是温度低,铝片表面的三氧化二铝先和盐酸反应没有气体生成;
(3)温度越高反应速率越快,金属和酸的反应是放热反应;
(4)据C=$\frac{n}{v}$进行计算;V=$\frac{△C}{△t}$进行计算;
(5)据接触面积越大,化学反应速率越快来分析;
(6)根据化学反应前后元素守恒分析杂质.

解答 解:(1)盐酸、稀硫酸为非强氧化性的酸,铝与酸反应生成铝离子和氢气,离子方程式为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑,
故答案为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(2)实验开始1min内反应速率很慢,原因是温度低,铝片表面的三氧化二铝先和盐酸反应没有气体生成,
故答案为:温度低,铝片表面的三氧化二铝先和盐酸反应没有气体生成;
(3)反应1~15min内,铝与酸的反应是放出热量的,导致温度升高,使化学反应速率加快,
故答案为:反应放热,温度升高;
(4)n(H2)=$\frac{v}{{V}_{m}}$=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,c(H2)=$\frac{n({H}_{2})}{V}$=$\frac{0.02mol}{0.448L}$=0.04mol/L;v(H2)=$\frac{△c({H}_{2})}{△t}$=$\frac{0.04mol/L}{10min}$=0.004mol/(L•min),
故答案为:0.04mol/L;0.004mol/(L•min);
(5)接触面积越大,化学反应速率越快,故铝粉代替铝片实验效率更高,原因是铝粉与盐酸接触面积更大,反应速率加快,
故答案为:铝粉与盐酸接触面积更大,反应速率加快;
(6)化学反应前后元素守恒,故可能含有杂质的化学式为HCl,H2O,
故答案为:HCl,H2O.

点评 本题是一道实验探究题,考查了温度,接触面积对化学反应速率的影响,以及浓度,反应速率的计算,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.将少量高聚物M在氢氧化钠浓溶液中煮沸一段时间后,得到无色透明溶液,将溶液蒸发浓缩,冷却至室温,加入硫酸酸化,得到白色晶体N,同时剩余溶液中还含有一种有机物R,经仪器分析得出,N中含有苯环,N、R分子中均含有两种不同化学环境的氢原子.下列判断正确的是(  )
A.R可能为乙二酸
B.N可能为对苯二甲酸
C.高聚物M为加聚产物
D.含有羧基的物质在常温下均易溶于水

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.Na2S2O3在医疗、化工等行业有重要用途,其在碱性或中性环境中能稳定存在,可通过反应Na2SO3+S$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na2S2O3制备,步骤如下:
(1)取适量硫粉,用少量乙醇润湿后,加入到过量的Na2SO3溶液中.乙醇润湿硫粉的目的是使硫粉易于分散到溶液中.
(2)水浴加热,微沸1小时,完成反应.图1中仪器a的名称是冷凝管,作用是冷凝回流.
(3)反应后的溶液中含有一定量的Na2SO4和Na2SO3,从中获得Na2S2O3晶体的步骤是蒸发浓缩,趁热过滤,冷却结晶,过滤,洗涤、干燥.(已知:Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3的溶解度如图2所示.)
(4)制备Na2S2O3需在碱性溶液中进行,否则产品易发黄且会产生一种有刺激性气味的气体,其原因是S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O(用离子方程式表示).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

19.氦通常被认为无法形成化合物.直到近几年,随着计算化学的发展,研究人员通过“晶体结构预测”模型进行演算发现,一定条件下能够得到氦钠化合物.经进一步实验,合成得到Na2He.下列说法不正确的是(  )
A.Na2He中各微粒的最外层电子均达到稳定结构
B.合成Na2He不可能在常温常压下进行
C.定量研究的方法能够促进化学科学的发展
D.He与H具有相同的电子层结构

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.以下说法正确的是(  )
A.同分异构体之间分子式相同,其相对分子质量也一定相等,则相对分子质量相等的物质一定是同分异构体
B.同分异构体之间某种元素的质量分数均相同,化合物之间某种元素质量分数均相同的物质一定为同分异构体
C.两种物质如果互为同分异构体,则一定不可能为同系物
D.两种物质如果互为同分异构体,则它们的命名可能一样

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是(  )
A.向某溶液中加入适量的 AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则原溶液中一定有 Cl-
B.向某溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加 AgNO3溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定有Cl-
C.向某溶液中加入 BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO42-
D.向某溶液中加入稀盐酸,无明显现象,再加 BaCl2溶液有白色沉淀产生,则原溶液中一定有SO42-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:Cu2S+2Cu2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Cu+SO2↑.对于该反应的下列说法正确的是(  )
A.该反应中的氧化剂只有Cu2O
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.生成1 mol Cu,转移2 mol电子

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列说法正确的是(  )
A.向氨水中加入碳酸钙固体,溶液pH增大
B.锌的金属活动性比铁强,可在海轮外壳上装上锌块以减缓船体腐蚀
C.需加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下可自发进行,则该反应的△H>0

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列实验操作能达到实验目的是(  )
A.制备Fe(OH)3胶体:向饱和氯化铁溶液中滴加氨水
B.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后,过滤
C.检验食盐中是否含有KIO3:取少量食盐溶液,加稀硫酸酸化,再滴入淀粉溶液,观察实验现象
D.证明在相同温度下Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]:向10mL0.2 mol•L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol•L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol•L-1 FeCl3溶液,观察现象

查看答案和解析>>

同步练习册答案