1、.某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素.实验药品:2.0moL/L盐酸、4.0mol/L盐酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸,质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50.0mL,金属用量均为9.0g.(Ⅰ)甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下: 反应进程(分钟) | 1 | 2 | 5 | 15 | 20 |
4.0mol/L盐酸 | 少量气泡 | 较多气泡 | 大量气泡 | 反应剧烈 | 反应结束 |
2.0mol/L硫酸 | 无明显现象 | 极少量气泡 | 少量气泡 |
4.0mol/L硫酸 | 无明显现象 | 少量气泡 | 有比较连续的气泡 |
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请回答:
(1)写出铝与盐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
反应放热使溶液温度升高,从而使化学反应速率加快
.
(3)以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异,你认为其原因有哪些可能?请提出你的假设(说出2种可能):
Cl-能够促进金属铝与H+反应,或SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用等
.
(Ⅱ)(1)乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25富氧设备℃和35℃).请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表(用量:酸均为50.0mL、铝为9.0g过量):
实验目的 | 实验 编号 | 温度 | 金属铝 形态 | 盐酸浓度 /mol·L-1 |
(1)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; (2)实验①和③探究温度对该反应速率的影响; (3)实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响. | ① | 25˚C | 铝片 | 4.0 |
② | 25˚C | 铝片 | 2.0 |
③ | 35℃ | 铝片 | 4.0 |
④ | 25˚C | 铝粉 | 4.0 |
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(2)如图为实验①的“H2-t”曲线图,若上述反应浓度减少一倍,速率是原来的
;温度每升高10℃,反速率是原来的2倍.请在答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H2-t”曲线图
2、以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃;“浓度”指溶质的质量分数)
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与 有关;过氧化氢的浓度(2)通过对比实验 和 另克可知,化学反应快慢与温度的关系是 。(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。(4)某实验室需配置450克5%的过氧化氢溶液,其操作为:往一定量30%的过氧化氢溶液中加入 克水,然后用 (填仪器名称)搅拌均匀。 答案:(1)过氧化氢的浓度
(2)③;④ ; 温度越高反应速度越快,温度越低反应速度越慢
(3)20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰
(4)375 ; 玻璃棒.
3、以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据.
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度、% | 过氧化氢溶液体积/ml | 温度/C | 二氧化锰的用量紧急切断装置/g | 收集氧气的体积/ml | 反应所需的时间/s |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | | 2 | 49.21 |
④ | 30 | 5 | 55 | | 2 | 10.76 |
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(1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与
浓度
有关;从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是
温度越高,化学反应速率越快
(2)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关.试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是
反应物浓度越大,单位体积的反应物中含有的粒子数越多,粒子间碰撞的概率越大,化学反应速率越快
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总重量
不变(选填“减小”或“不变”或“增大”).
4、“化学反应条件的控制是实验的灵魂”。某校化学兴趣小组在老师指导下,进行了“影响双氧水(过氧化氢溶液)分解因素”的探究实验。下表是该化学兴趣小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:
用10mL H2O2溶液制取150mL氧气所需的时间(秒)
请你分析回答:
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、__________、_________等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_____________。
答案① 温度;催化剂
② 浓度越高,过氧化氢的分解速率越快(或温度越高,过氧化氢的分解速率越快;使用催化剂,过氧化氢的分解速率越快)
5、某课外小组研究“影响H2O2 生成O2反应速率的因素”的课题。通过查阅资料,他们提出如下猜想。
【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H2O2 生成O2 的反应速率
(1)【实验过程】实验装置如图:
实验操作:检查装置的气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体。实验记录:
①实验Ⅱ中加入H2O2溶液的体积为_______________mL;
②充分反应后,将实验Ⅱ中剩余物质里的MnO2提取的方法是___________;
(2)【结论】该探究过程得出的结论是_____________;
(3)【反思】 H2O2在常温加入MnO2 后反应速率加快。小敏提出,为了更好的证明二氧化锰是否对H2O2 生成O2的反应速率有影响,还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为______________;
(4)【实验拓展】小敏用收集的气体进行氧气的性质实验。
①铁丝在氧气中燃烧,其反应的化学方程式为__________;
②小敏发现用收集的气体进行铁丝燃烧实验时,没有产生明显的火星四射现象。造成这种结果的可能原因是_______________。
(5)【兴趣实验】小鸣欲对家中一瓶久置的过氧化氢溶液进行研究:测定该溶液的溶质质量
分数。他取出该溶液68g,加入适量二氧化锰,充分反应后生成O2的物质的量与反应时间的关系如图。计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。_______________ (通过化学方程式计算)
5、答案(1)50 ;过滤
(2)使用催化剂和增大双氧水的浓度都会加快反应速率
(3)50mL5%双氧水(不加催化剂)或50mL3%双氧水(不加催化剂)
(4) ;收集的氧气不纯。因为在加入双氧水后立即就收集,首先排出的是锥形瓶内的空气,使收集的气体中氧气的纯度不高,导致实验现象不明显。
(5)3%
6、请参与某化学学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:研磨粉
[提出问题]在学习金属与酸反应生成氢气的过程中,同学们发现,不同情况下金属与酸反应的剧烈程度不同.于是他们选择“金属与酸反应生成氢气的反应剧烈程度与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
一、[假设一]相同条件下,不同金属与酸反应生成氢气的反应剧烈程度与金属活动性有关.
[实验方案]常温下,取相同大小的镁片和铁片,各加入足量相同浓度、相同体积的盐酸溶液.
[实验记录]①
镁片与盐酸反应更为剧烈
.
[结论]相同条件下,不同金属与酸反应生成氢气的反应剧烈程度与金属活动性有关,通常金属活动性较强的金属与酸反应更剧烈.
二、[假设二]相同条件下,同种金属与酸反应生成氢气的反应剧烈程度与金属表面积大小有关.
[实验方案]常温下,取相同质量的锌粉和锌片,各加入足量相同浓度、相同体积的盐酸溶液
.
[实验记录]锌粉与盐酸反应更为剧烈.
[结论]②
相同条件下,同种金属,表面积越大与酸反应生成氢气的反应剧烈程度越大
.金属与酸反应生成氢气的反应剧烈程度还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究(只要提出假设和实验方案)
电价查询三、[假设三]③
相同条件下,金属与酸反应生成氢气的剧烈程度与酸的浓度有关
. [实验方案]④
相同条件下,取大小相同的锌片,分别加入不同浓度的足量盐酸溶液,观察实验现象
. [反思与评价]探究了金属与酸反应的剧烈程度与哪些因素有关后,在生产、生活及实验中应注意哪些问题(或有哪些应用)
⑤
如实验室制氢气就是选用了活泼金属和酸反应、速率适中的条件
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