12.某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
混合液ABCDEF
4mol•L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mLV7V8V9V10100
(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu、Zn原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率.
(3)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn).將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間.
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=30,V6=10,V9=17.5.
②反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈紫紅色.
③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高.但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降,請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因當(dāng)加入一定量的硫酸銅后,生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積.

分析 (1)鋅較活潑,可與硫酸銅、硫酸等發(fā)生置換反應(yīng);
(2)硫酸銅溶液加快氫氣生成的速率,原因是形成原電池反應(yīng);
(3)①為保證實(shí)驗(yàn)有對(duì)比性,只能逐漸改變一個(gè)變量分析,CuSO4溶液體積逐漸增多,故H2SO4的量應(yīng)相等均為30mL,水的量減小,但每組實(shí)驗(yàn)中CuSO4與水的體積之和應(yīng)相等;
②Zn能夠置換出Cu;
③生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面,影響了反應(yīng)速率.

解答 解:(1)因?yàn)镃u2+的氧化性比H+的強(qiáng),所以加入硫酸銅,Zn先跟硫酸銅反應(yīng),反應(yīng)完后再與酸反應(yīng),反應(yīng)的有關(guān)方程式為Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,
故答案為:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)鋅為活潑金屬,加入硫酸銅,發(fā)生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置換出銅,與鋅形成原電池反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,
故答案為:CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu、Zn原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率;
(3)①要對(duì)比試驗(yàn)效果,那么除了反應(yīng)的物質(zhì)的量不一樣以外,要保證其它條件相同,而且是探究硫酸銅量的影響,那么每組硫酸的量要保持相同,六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同,A組中硫酸為30mL,那么其它組硫酸量也都為30mL,而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同,F(xiàn)組中硫酸銅20ml,水為0,那么總量為20mL,所以V6=10mL,V9=17.5mL,V1=30mL,
故答案為:30;10;17.5;
②Zn能夠置換出Cu附著在Zn表面,金屬變?yōu)樽霞t色,
故答案為:紫紅色;
③因?yàn)殇\會(huì)先與硫酸銅反應(yīng),直至硫酸銅反應(yīng)完才與硫酸反應(yīng)生成氫氣,硫酸銅量較多時(shí),反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),而且生成的銅會(huì)附著在鋅片上,會(huì)阻礙鋅片與硫酸繼續(xù)反應(yīng),氫氣生成速率下降,
故答案為:當(dāng)加入一定量的硫酸銅后,生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,并且融合了化學(xué)實(shí)驗(yàn),形式新穎靈活,本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于第(3)小題,首先V1、V6、V9的求得要注意分析表中數(shù)據(jù);最后一問(wèn)應(yīng)該能夠想到“覆蓋”的問(wèn)題,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列敘述正確的是( 。
A.淀粉、蛋白質(zhì)、油脂均是天然高分子化合物
B.銅礦石在細(xì)菌作用下可直接轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅,這個(gè)過(guò)程叫生物煉銅
C.氟氯烴的肆意排放會(huì)加速臭氧層的破壞,使大氣層中的紫外線(xiàn)增強(qiáng)
D.凱庫(kù)勒的“基團(tuán)理論”盡管存在缺陷,但仍對(duì)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.如圖1是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣,并以氯氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置.
(1)要將C裝置接入B和D之間,正確的接法是:a→c→b→d.
(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先點(diǎn)燃A處酒精燈,打開(kāi)旋塞K,讓Cl2充滿(mǎn)整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處酒精燈.Cl2 通過(guò)C裝置后進(jìn)入D,D裝置內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2和HCl(g),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+C+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO2
(3)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去兩個(gè)酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有少量Cl2產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升,B的作用是貯存少量Cl2,避免Cl2對(duì)環(huán)境造成污染.
(4)用量筒量取20mL E中溶液,倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中,然后再注入10mL CCl4,蓋好玻璃塞(如圖2),振蕩,靜置于鐵架臺(tái)上,等分層后取上層液和下層液,呈黃綠色的是下層液(填“上層液”或“下層液”),再裝入如圖2所示的燒杯中,能使有色布條褪色的是上層液(同上).
(5)在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進(jìn),說(shuō)明需要改進(jìn)的理由D中反應(yīng)生成的HCl氣體極易溶于水,易發(fā)生倒吸.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

20.A、B、C、D是四種常見(jiàn)單質(zhì),其對(duì)應(yīng)元素的原子序數(shù)依次增大,甲、乙、丙為常見(jiàn)化合物.它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

(1)乙與B的反應(yīng)在工業(yè)上俗稱(chēng)鋁熱反應(yīng),C電子式為
(2)D與水蒸汽反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(3)甲的水溶液顯酸性(填“酸”或“堿”),原因是(用離子方程式表示)Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

7.查爾酮類(lèi)化合物G是黃酮類(lèi)藥物的主要合成中間體,其中一種合成路線(xiàn)如下:

已知以下信息:
①芳香烴A的相對(duì)分子質(zhì)量在100~110之間,1mol A充分燃燒可生成72g水.
②C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
③D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、可溶于飽和Na2CO3溶液、核磁共振氫譜顯示其有4種氫.

⑤RCOCH3+R′CHO$\stackrel{一定條件}{→}$RCOCH═CHR′
回答下列問(wèn)題:
(1)A的化學(xué)名稱(chēng)為苯乙烯.
(2)由B生成C的化學(xué)方程式為
(3)E的分子式為C7H5O2Na,由E生成F的反應(yīng)類(lèi)型為取代反應(yīng).
(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(不要求立體異構(gòu)).
(5)D的芳香同分異構(gòu)體H既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng),H在酸催化下發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(6)F的同分異構(gòu)體中,既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的共有13種,其中核磁共振氫譜為5組峰,且峰面積比為2:2:2:1:1的為.(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.葡萄酒中抗氧化劑的殘留量是以游離SO2計(jì)算的,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定葡萄酒中SO2殘留量≤0.25g•L-1.為測(cè)定某葡萄酒中SO2含量設(shè)計(jì)方案如圖1:

用如圖2裝置(夾持裝置略)蒸餾并收集餾分SO2,實(shí)驗(yàn)時(shí)B中加入100.00mL葡萄酒樣品和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出,在C中收集餾分.
(1)若C中盛裝H2O2溶液,則SO2與其完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2+H2O2=H2SO4,
證明上述反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)方法是取上述反應(yīng)液少量于試管中,向其中加入BaCl2溶液,產(chǎn)生了白色沉淀;除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.04000mol•L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡的方法是將下端尖嘴上翹,擠壓玻璃珠.
(2)滴定至終點(diǎn)消耗NaOH溶液25.00mL,據(jù)此計(jì)算葡萄酒中SO2含量為0.32g•L-l
(3)由于蒸餾時(shí)鹽酸易揮發(fā),該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高(填“偏高”、“偏低”或“不變”),因此改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)可將鹽酸改為稀硫酸.
(4)若將圖2裝置C中盛裝的液體改為H2O,且餾分無(wú)揮發(fā),改用0.01000mol•L-1標(biāo)準(zhǔn)I2溶液滴定,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI,可選擇淀粉溶液作指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液加入時(shí),溶液恰好由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,半分鐘內(nèi)不褪色.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

4.沐舒坦(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,不考慮立體異構(gòu))是臨床上使用廣泛的藥物.如圖所示的為其多條合成路線(xiàn)中的一條(反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件均未標(biāo)出)

已知:,完成下列填空:
(1)寫(xiě)出反應(yīng)①所用試劑和反應(yīng)條件HNO3,濃硫酸、加熱反應(yīng)⑥的化學(xué)反應(yīng)方程式2+2+K2CO3→2+2KCl+CO2↑+H2O.
(2)寫(xiě)出反應(yīng)類(lèi)型.反應(yīng)③還原反應(yīng)反應(yīng)⑤取代反應(yīng).
(3)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式.A B
(4)反應(yīng)⑥中除加入反應(yīng)試劑C外,還需要加入K2CO3,其目的是為了中和反應(yīng)生成的鹽酸,同時(shí)防止鹽酸和氨基發(fā)生反應(yīng).
(5)寫(xiě)出兩種C的能發(fā)生水解反應(yīng),且只含3種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、
(6)反應(yīng)②,反應(yīng)③的順序不能顛倒,其原因是氨基易被氧化,利用高錳酸鉀、加熱的條件下氧化甲基轉(zhuǎn)化為羧基的同時(shí)也會(huì)將氨基氧化.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

1.如圖是常見(jiàn)單質(zhì)、化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,已知:A為活潑金屬單質(zhì),B、J為無(wú)色、無(wú)味氣體,G為黃綠色氣體單質(zhì),D在通常狀況下為無(wú)色無(wú)味的液體,I為“84”消毒液的有效成分.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出化學(xué)式:FNa2OJCO2KHClO
(2)書(shū)寫(xiě)下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子反應(yīng)方程式(是離子反應(yīng)的寫(xiě)離子反應(yīng)方程式)
①A+B:2Na+O2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Na2O2
②C+J:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
③E+G:2OH-+Cl2=H2O+Cl-+ClO-;
④M+L (過(guò)量):CO32-+2H+=H2O+CO2↑.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.t℃時(shí)Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線(xiàn)如圖所示.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.在t℃時(shí),Ag2CrO4的Ksp=1×10-9
B.X點(diǎn)有Ag2CrO4沉淀生成
C.通過(guò)加熱蒸發(fā)可以使溶液由Y點(diǎn)變到Z點(diǎn)
D.在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,可使溶液由Y點(diǎn)變到X點(diǎn)最終變到Z點(diǎn)

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