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14.在一次学生实验中,学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,发现:铝片与稀盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸几乎不反应.这和教材中“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气“的说法不一致.为排除因试剂变质等因素造成的影响,该学生在教师的指导下重新进行下列实验,验证是否存在上述现象.
实验用品:仪器(略,凡是实验需要的都有)
药品:3.0mol/L盐酸、1.5mol/L硫酸、3.0mol/L硫酸,相同大小的铝片(纯度>99.5%)
实验过程:往三根相同的试管中分别加入相同的铝片各一片,再往试管中分别加入等体积的3.0mol/L盐酸、1.5mol/L硫酸、3.0mol/L硫酸,观察反应进行到1、2、5、15、20分钟时的铝与酸反应的情况.结果如下:
反应进程(分钟)1251520
3.0mol/L盐酸少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈铝片耗尽
1.5mol/L硫酸均无明显现象(无气泡产生)
3.0mol/L硫酸均无明显现象(无气泡产生)
通过上述实验可知,无论是用1.5mol/L硫酸还是3.0mol/L硫酸,均无明显的现象,而3.0mol/L盐酸与铝片反应的现象却十分明显.
(1)写出铝与酸反应的离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快.
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”,你能对问题原因作出哪些假设或猜想(列出两种即可)?
假设一:Cl-促进金属铝表面的氧化膜与H+反应;假设二:硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用.

分析 (1)在金属活动顺序表中,铝排在氢的前面,铝与酸中的氢离子反应生成铝离子和氢气;
(2)温度越高反应速率越快,金属和酸的反应是放热反应;
(3)利用固定变量法探究氯离子和硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应的影响.

解答 解:(1)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)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:反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快;
(3)在铝的表面有一层致密氧化铝薄膜,当加入盐酸和硫酸溶时,酸液首先与氧化铝薄膜反应,由反应的现象可知,铝片和稀盐酸反应现象明显,而和稀硫酸几乎不反应,比较盐酸和硫酸溶液中含有的离子的不同,出现这种现象的原因可能是:氯离子促进金属铝表面的氧化膜与H+反应,硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用,所以假设一:氯离子促进金属铝表面的氧化膜与H+反应;假设二:硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用;
故答案为:Cl-促进金属铝表面的氧化膜与H+反应;硫酸根离子对金属铝表面的氧化膜与H+反应对起阻碍作用.

点评 本题是一道实验探究题,考查了催化剂对化学反应速率的影响,解题的方法是:利用固定变量法设计实验论证假设,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列关于乙烯的说法正确的是(  )
A.是天然气的主要成分B.能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.除去甲烷中的乙烯用酸性高锰酸钾D.不能发生加聚反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.催化氧化的产物是的醇是(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的不同强度的二元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积.设计的简易实验装置如图.该实验的主要操作步骤如下:
Ⅰ.请将下述步骤补充完整
(1)配制浓度为0.5mol•L-1 H2SO4溶液和H2C2O4溶液;
(2)用酸式滴定管量取10.00mL 0.5mol•L-1 H2SO4和H2C2O4溶液分别加入两个锥形瓶中;
(3)分别称取除去表面氧化膜的镁条并系于铜丝末端;
(4)检查装置的气密性,在广口瓶中装满水,按图连接好装置;
(5)将铜丝向下移动,使足量镁条浸入酸中(铜丝不与酸接触),至反应完全,记录反应所需时间;
(6)反应结束后,读取量筒中水的体积为y mL.
Ⅱ.回答下列问题:
(1)以下是读取量筒内水的体积时必须包括的几个步骤:①使乙、丙中液面相平;②将装置冷却至室温;③读取量筒内水的体积.这三步操作的正确顺序是②①③
(2)读取量筒内水的体积时,若丙中液面高于乙中液面,使乙、丙中液面相平的操作是将丙向下移动.
(3)简述速率不等的原因是H+浓度不同.
(4)简述铜丝不能与酸接触的原因是镁与铜易形成原电池,加快反应速率,干扰实验的测定.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度,实验过程如下:
(1)配制待测液
称取4.1g固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成250mL溶液,需要的主要仪器有:托盘天平、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管.
(2)滴定
①用碱式滴定管量取10.00mL待测液.
②向锥形瓶中加入几滴酚酞,用0.2010mol•L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,直到溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复时停止滴定.
(3)数据处理
实验次数编号盐酸溶液体积V(mL)氢氧化钠溶液体积V(mL)
119.9010.00
220.1010.00
322.0010.00
420.0010.00
根据上述各数据,计算待测烧碱溶液的浓度为0.4020mol•L-1,烧碱(40g/mol)的纯度为98.05%.
(4)下列操作,会导致实验结果偏低的是①②⑥(填序号);若把待测烧碱溶液放在滴定管中,则会导致实验结果偏低的是①④.
①碱式滴定管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗
②终点读数时俯视(滴定前读数准确)
③锥形瓶用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗
④酸式 管尖端气泡没有排除,滴定后消失
⑤酸式滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗
⑥振荡时锥形瓶中液滴飞溅出来.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.某学生用0.1×10×25mm3,质量分数≥99.5%的铝片和盐酸反应制取H2,实验现象见下表:
1min2min5min15min20min
3mol•L-1HCl少量气泡较多气泡打量气泡反应剧烈铝片耗尽
1.5mol•L-1H2SO4均无明显现象(只有少量气泡)
(1)写出铝片与盐酸、硫酸反应的离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,15~20min内,反应速率逐渐减小.其原因是反应1~15min内,反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快;15~20min内,由于溶液中H+浓度降低,所以导致反应速率减小
(3)①根据铝片与盐酸和硫酸反应现象的差异,有学生对此现象提出如下猜想(至少要写出两种假设):
假设一:Cl-对该反应有促进作用,SO42-对该反应不影响.
假设二:SO42对金属铝与H+反应没有影响.
假设三:SO42对金属铝与H+反应有抑制作用.
假设四:带低电荷的阴离子对金属铝与H+反应有促进作用.
请你以“假设一”为实验课题,设计实验方案探究,要求出主要实验步骤将NaCl颗粒加入Al片与稀盐酸反应液中,看反应速率有无变化及变化情况,来判断Cl-是否对反应起作用.若速率加快,说明Cl-对该反应有促进作用;若速率不变,说明Cl-对该反应的速率不影响.将K2SO4颗粒加入Al片与稀H2SO4反应液中,看反应速率有无变化及变化情况,来判断SO42-是否对反应起作用.若速率减小,说明SO42对该反应有抑制作用;若速率不变,说明SO42对该反应的速率不影响.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

6.苯与浓硝酸、浓硫酸在50℃-60℃水浴中加热时的化学方程式

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列有关实验的说法不正确的是(  )
A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶都无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗
B.在4mL0.1mol•L-1的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1mol•L-1的NaOH溶液,溶液颜色从橙色变成黄色
C.在用简易量热计测定反应热时,可使用碎泡沫起隔热保温的作用,迅速混合后测出初始温度,用环形玻璃搅拌棒进行搅拌使酸和碱充分反应、准确读取实验时温度计最高温度、并且取2-3 次的实验平均值等措施,以达到良好的实验效果
D.将含有少量氯化钾的硝酸钾放入烧杯中,加水溶解并加热、搅拌,当溶液表面出现一层晶膜时停止加热,冷却结晶,过滤即可得到大量硝酸钾晶体

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.常温常压下,断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为KJ.mol-1)下表是一些键能数据(KJ•mol-1
化学键键能化学键键能化学键键能
C-F427C-Cl330C-I218
H-H436S=S255H-S339
回答下列问题:
(1)由表中数据规律预测C-Br键的键能范围:218 kJ•mol-1<C-Br键能<330 kJ•mol-1
(2)写出H2(g)与S2(g)反应生成H2S(g)的热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=-229kJ•mol-1

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