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2.某研究性学习小组欲研究影响锌和稀硫酸反应速率的外界条件,下表是其实验设计的有关数据:
实验
序号
锌的质量/g锌的
状态
c(H2SO4)/mol•L-1V(H2SO4
/mL
反应前溶液的温度/℃添加剂
10.65粒状0.55020
20.65粉末0.55020
30.65粒状0.550202滴CuSO4溶液
40.65粉末0.85020
50.65粉末0.850202滴CuSO4溶液
(1)在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过定量测定锌完全消失所需的时间进行判断,其速率最快的实验是5 (填实验序号).
(2)对锌和稀硫酸反应,实验1和2表明,固体反应物的表面积对反应速率有影响;实验1和3表明,(是否形成)原电池对反应速率有影响.
(3)进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的标准状况下的气体体积V与时间t的图象如右图所示.
①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是AB,原因是反应放热,使温度升高,反应速率加快.
②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)=0.06mol•L-1•min-1

分析 影响锌与稀硫酸的反应速率的因素,除锌粉的颗粒大小、质量及纯度外,主要是浓度、温度及催化剂等因素;
(1)对相同的锌粉来说,稀硫酸的浓度越大,反应速率越快,温度越高反应速率越快,利用原电池原理也可以加快反应速率,锌完全消失所需的时间越短;
(2)1和2除固体表面积不同外,其它因素均相同;3比1多滴加了2滴CuSO4溶液;
(3)①分析相同时间内氢气体积的多少来判断速率的快慢;
②利用速率表达式v=$\frac{△c}{△t}$计算速率.

解答 解:(1)第5组实验时温度最高,浓度最大,也滴加了硫酸铜溶液,利用了Zn-Cu原电池,因此反应速率最快,锌完全消失所需的时间最短,
故答案为:锌完全消失所需的时间;5;
(2)1和2除固体表面积不同外,其它因素相同,是考查固体反应物的表面积对速率的影响,实验3比1多了形成Zn-Cu原电池,因此考查影响速率的因素是否形成原电池,
故答案为:固体反应物的表面积;是否形成原电池;
(3)①从图中看出2-4分钟内产生氢气最多,故这段时间内反应速率最大,因为为反应放热,使温度升高,反应速率加快,
故答案为:AB;反应放热,使温度升高,反应速率加快;
②2-4分钟内,产生氢气179.2-44.8=134.4mL,物质的量为$\frac{134.4×1{0}^{-3}L}{22.4L•mo{l}^{-1}}$=6×10-3mol,根据反应方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知,参加反应硫酸的物质的量为:6×10-3mol,v(H2SO4)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{6×1{0}^{-3}mol}{0.05L×2min}$=0.06mol•L-1•min-1,故答案为:0.06mol•L-1•min-1

点评 本题考查了反应速率的测定及影响因素,中等难度,注意在比较外界反应条件对反应速率的影响时,要限定其他条件相同,改变一个条件,这是解题的依据.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.现有下列短周期元素性质的数据,下列说法正确的是(  )
原子半径(100.741.601.521.100.991.860.750.82
最高或最低化合价-2+2+1+5,-3+7,-1+1+5,-3+3
A.⑧号元素为Al
B.上述八种元素最高价氧化物对应的水化物⑤号酸性最强
C.②、③处于同一周期
D.④元素的气态氢化物沸点大干⑦元素的氢化物

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11.常温下,0.1mol/L的硫酸铜溶液里,各离子浓度大小的顺序正确的是(  )
A.c(OH-)<c(Cu2+)<c(H+)<c(SO42-B.c(OH-)<c(H+)<c(SO42-)<c(Cu2+
C.c(OH-)<c(H+)<c(SO42-)=c(Cu2+D.c(OH-)<c(H+)<c(Cu2+)<c(SO42-

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8.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.金属钠、碳化钙着火时,可直接用高压水枪喷火扑灭
B.去除银器表面的Ag2S,可将银器放在盛有食醋的铝锅中煮沸
C.苹果在空气中久置变黄和纸张变黄的原理相似
D.用乙醚从黄花蒿中萃取青蒿素发生了氧化还原反应

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15.乳酸的结构简式如图,对乳酸的化学性质推测不正确的是(  )
A.1mol乳酸可以与足量的NaHCO3反应生成1molCO2
B.1mol乳酸可以与足量的钠反应生成1mol氢气
C.乳酸可以在一定条件下发生消去反应生成CH2=CHCOOH
D.乳酸可以与NaOH溶液反应生成

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7.在锌与盐酸反应的实验中,一个学生得到的结果如下表所示:
编号锌的质量/g锌的形状温度/℃完全溶解
的时间/s
A2薄片5400
B2薄片15200
C2薄片25100
D2薄片35t1
E2细小颗粒15t2
F2粉末15t3
G2薄片(含少量杂质Cu)35t4
(1)t1=50s,画出以时间对温度的曲线图(纵轴表示时间,横轴表示温度).
(2)利用所画的曲线图,总结并得出的关于温度影响反应速率的结论是温度每升高10℃,反应速率加快到原来的2倍;
(3)t1>t4(填“>”或“<”),原因是G组中可形成Cu-Zn原电池,反应速率加快.t2>t3(填“>”或“<”),原因是F组中锌为粉末状,表面积较大,反应速率加快;
(4)单位时间内消耗锌的质量mB、mE、mF从大到小的顺序为mF>mE>mB

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14.酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应.某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素.
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸.
(1)写出滴定过程中发生反应的化学方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
(2)滴定过程中操作滴定管的图1示正确的是A.

(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的草酸溶液浓度偏高(填“偏高”、“偏低”、或“不变”).
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol•L-1.用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL).
实验编号温度(℃)催化剂
用量(g)
酸性高锰酸钾溶液实验目的
a.实验1和2探究探究温度不同对反应速率的影响;
 
b.实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响;
 
c.实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响.
体积
(mL)
浓度
(mol•L-1
1250.540.1000
2500.540.1000
3250.540.0100
425040.1000
(4)写出表中a 对应的实验目的探究温度不同对反应速率的影响;若50℃时,草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如图2所示,保持其他条件不变,请在图中画出25℃时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图.
(5)该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
实验编号溶液褪色所需时间(min)
第1次第2次第3次
114.013.011.0
36.56.76.8
分析上述数据后得出“当其它条件相同时,酸性高锰酸钾溶液的浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论.甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论,请简述甲同学改进的实验方案其它条件相同时,利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间.
(6)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2,原因可用离子方程式表示为2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.pH与体积均相同的氢氧化钠溶液和氨水,分别与同浓度、同体积的AlCl3溶液反应,生成沉淀的质量也相同,则可能是(  )
A.AlCl3过量
B.AlCl3的量恰好与氢氧化钠完全反应
C.两种碱均过量
D.AlCl3的量恰好与氨水完全反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.在下列分子结构中,原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是(  )
A.PCl3B.Cl2C.N2D.HBr

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