某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,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。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L-1H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
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:第(5)问,本题A~F为对比实验,目的是为了探究CuSO4的量对H2生成速率的影响,为达到此目的,c(H+)应相同,这样,H2SO4溶液的体积A~F应均为30mL,且溶液总体积相同,根据表中数据,总体积应为50 mL。
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、增加锌粒的比表面积等(答两种)
(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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关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
| A. | 用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液 |
| B. | 用图②装置实验室制备白色Fe(OH)2 |
| C. | 装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连 |
| D. | 装置④中电子由Zn流向Fe,Zn极发生氧化反应 |
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用铝箔包起0.1 mol金属钠,用针扎出些小孔,放入水中,完全反应,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况)( )
A.O2和H2的混合气体 B.1.12 L H2w
C.大于1.12 L H2 D.小于1.12 L H2
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甲、乙两个容器内都进行A—→B的反应,甲容器内每分钟减少4 mol A,乙容器内每分钟减少2 mol A,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( )
A.快 B.慢
C.相等 D.无法判断
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将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( )
A.a>b B.a=b
C.a<b D.无法确定
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为了探索外界条件对反应aX(g)+bY(g)cZ(g)的影响,以X和Y物质的量之比为a∶b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如下图所示。
下列判断正确的是
A.ΔH>0 a+b>c B.ΔH<0 a+b<c
C.ΔH<0 a+b>c D.ΔH>0 a+b<c
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利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。下列说法不正确的是
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
C. 电极A极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+
D. 当有4.48LNO2(标准状况) 被处理时,转移电子为0.8mol
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关于溶液的酸碱性说法正确的是( )
A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性 B.pH=7的溶液一定呈中性
C.c(OH--)=c(H+)的溶液一定呈中性 D.不能使酚酞试液变红的溶液一定呈酸性
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分别用双线桥法和单线桥法分析下列氧化还原反应中化合价的变化,标出电子转移的方向和数目。
(1)2KNO32KNO2+O2↑
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
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