(思维拓展题)某研究学习小组为探究锌与盐酸反应,取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验: 实验一、把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化如图所示: 实验二、把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中,发现放出氢气量减少. 实验三、将不纯的锌片与稀盐酸反应,发现反应速率加快. 实验四、在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液,同样生成氢气速率加快. 问题: (1)试分析实验一中t1~t2速率变化的主要原因是______,t2~t3速率变化的主要原因是______. (2)实验二放出氢气量减少的原因是______. (3)某同学认为实验三和四反应速率加快原因,均因为原电池的存在,你认为是否正确,若不正确,说明原因.若正确写出原电池的电解质溶液、正、负极材料及电极反应. | 负极材料 | 正极材料 | 负极反应式 | 正极反应式 | 电解质溶液 | 实验三 | Zn | 杂质 | Zn-2e-=Zn2+ | 2H++2e-=H2↑ | 盐酸 | 实验四 | Zn | Cu | Zn-2e-=Zn2+ | 2H++2e-=H2↑ | 盐酸 |
答案
| 负极材料 | 正极材料 | 负极反应式 | 正极反应式 | 电解质溶液 | 实验三 | Zn | 杂质 | Zn-2e-=Zn2+ | 2H++2e-=H2↑ | 盐酸 | 实验四 | Zn | Cu | Zn-2e-=Zn2+ | 2H++2e-=H2↑ | 盐酸 |
解析 (1)开始温度起主要作用,纯锌与稀盐酸反应,放出热量,温度升高,t1~t2速率加快;后期c(H+)起主导作用,随着反应进行c(H+)降低,t2~t3反应速率减慢; 故答案为:纯锌与稀盐酸反应,放出热量,温度升高;随着反应进行c(H+)降低 (2)锌片与FeCl3反应,导致与盐酸反应的锌的质量减少,生成氢气量减少; 故答案为:锌片与FeCl3反应,导致与盐酸反应的锌的质量减少 (3)实验三、实验四构成原电池的本质都是发生反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑, 实验三、Zn发生氧化反应,负极材料是Zn,负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极是比锌不活泼的杂质,H+在正极发生还原反应,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电解质溶液是盐酸; 实验四、Zn发生氧化反应,负极材料是Zn,负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,Cu是正极材料,H+在正极发生还原反应,正极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电解质溶液是盐酸. 故答案为:
| 负极材料 | 正极材料 | 负极反应式 | 正极反应式 | 电解质溶液 | 实验三 | Zn | 杂质 | Zn-2e-=Zn2+ | 2H++2e-=H2↑ | 盐酸 | 实验四 | Zn | Cu | Zn-2e-=Zn2+ | 2H++2e-=H2↑ | 盐酸 |
举一反三
右图所示是可逆反应X2+3Y2 | 下列四个试管中,CaCO3与稀盐酸反应产生CO2的反应速率最大的是( )
试管 | 温度 | 盐酸浓度 | 碳酸钙状态 | A | 20℃ | 0.5mol•L-1 | 块状 | B | 40℃ | 0.5mol•L-1 | 粉末状 | C | 40℃ | 3mol•L-1 | 粉末状 | D | 20℃ | 3mol•L-1 | 块状 | 下列说法中正确的是( ) ①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ③活化分子比普通分子具有较高的能量 ④化学反应的实质是原子的重新组合 ⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 ⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞. | 实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应.
实验编号 试剂 | A | B | C | 10%H2O2/mL | 20.0 | V1 | V2 | 2mol/LFeCl3/mL | 0 | 5.0 | 10.0 | H2O/mL | V3 | V4 | 0 | 在其他条件具备时,若一反应较难进行,则其主要原因可能是( ) ①参加反应的分子的能量普遍较低 ②参加反应的分子的能量普遍较高 ③单位时间内反应物活化分子有效碰撞次数较少 ④单位时间内反应物活化分子有效碰撞次数较多 ⑤反应物分子中活化分子百分数较小 ⑥反应物分子中活化分子百分数较大. |
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