Question

【題目】能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。面對能源枯竭的危機(jī)，提高能源利用率和開辟新能源是解決這一問題的兩個主要方向。

(1)化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，這是化學(xué)學(xué)科關(guān)注的方面之一。某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水法收集反應(yīng)放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值):

時間/min	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL(標(biāo)況)	100	240	464	576	620

①哪一段時間內(nèi)反應(yīng)速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。

②另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積。他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率但不影響生成氫氣的量。你認(rèn)為可行的是____________(填字母序號)。

A．KCl溶液 B．濃鹽酸 C．蒸餾水 D．CuSO4溶液

(2)如圖為原電池裝置示意圖：

①將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，作負(fù)極的分別是_______(填字母)。

A．鋁片、銅片 B．銅片、鋁片

C．鋁片、鋁片 D．銅片、銅片

寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式：_______________。

②若A為Cu，B為石墨，電解質(zhì)為FeCl3溶液，工作時的總反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。寫出B電極反應(yīng)式：________；該電池在工作時，A電極的質(zhì)量將_____(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應(yīng)消耗了0.1mol FeCl3，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______。

Answer 1

【答案】2～3 AC B Cu-2e=Cu2+ Fe3++e=Fe2+ 減小 0.1NA

【解析】

(1)①先分析各個時間段生成氫氣的體積，然后確定反應(yīng)速率最大的時間段。

②A．加入KCl溶液，相當(dāng)于加水稀釋；

B．加入濃鹽酸，增大c(H+)；

C．加入蒸餾水，稀釋鹽酸；

D．加入CuSO4溶液，先與Zn反應(yīng)生成Cu，形成原電池。

(2)①將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發(fā)生鈍化，銅失電子發(fā)生反應(yīng)；一組插入燒堿溶液中，銅不反應(yīng)，鋁與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，由此確定兩個原電池中的負(fù)極。

由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式。

②若A為Cu，B為石墨，電解質(zhì)為FeCl3溶液，工作時A作負(fù)極，B作正極，則B電極，Fe3+得電子生成Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進(jìn)入溶液。若該電池反應(yīng)消耗了0.1mol FeCl3，則Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，可確定轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目。

(1)①在1min的時間間隔內(nèi)，生成氫氣的體積分別為140mL、224mL、112mL、44mL，從而確定反應(yīng)速率最大的時間段為2～3min。答案為：2～3；

②A．加入KCl溶液，相當(dāng)于加水稀釋，反應(yīng)速率減慢但不影響生成氫氣的體積，A符合題意；

B．加入濃鹽酸，增大c(H+)，反應(yīng)速率加快且生成氫氣的體積增多，B不合題意；

C．加入蒸餾水，稀釋鹽酸，反應(yīng)速率減慢但不影響生成氫氣的體積，C符合題意；

D．加入CuSO4溶液，先與Zn反應(yīng)生成Cu，形成原電池，反應(yīng)速率加快但不影響氫氣的總量；

故選AC。答案為：AC；

(2)①將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發(fā)生鈍化，銅失電子發(fā)生反應(yīng)；一組插入燒堿溶液中，銅不反應(yīng)，鋁與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，由此確定兩個原電池中的負(fù)極分別為銅片、鋁片，故選B。由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e=Cu2+。答案為：B；Cu-2e=Cu2+；

②若A為Cu，B為石墨，電解質(zhì)為FeCl3溶液，工作時A作負(fù)極，B作正極，則B電極上Fe3+得電子生成Fe2+，電極反應(yīng)式為Fe3++e=Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進(jìn)入溶液，A電極的質(zhì)量將減小。若該電池反應(yīng)消耗了0.1mol FeCl3，則Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，可確定轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1NA。答案為：減��；0.1NA。