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(2009?肇庆一模)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
请回答:
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式
2Al+6H+=2Al3++3H2
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
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
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℃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.
25?C 铝片 4.0
25?C
25?C
 
铝片
铝片
 
2.0
2.0
 
35℃
35℃
 
铝片
铝片
 
4.0
4.0
 
25?C
25?C
 
铝粉
铝粉
4.0
4.0
 
(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
1
2
;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
分析:(Ⅰ)(1)铝为活泼金属,与盐酸反应生成氢气;
(2)反应1~15min内,随着铝与盐酸的反应,盐酸的浓度逐渐减小,但速率逐渐加快,说明放热;
(3)两种酸的阴离子不同,Cl-或SO42-对反应可能有影响,根据反应的剧烈程度判断;
(Ⅱ)(1)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响,因此其它量不变,只改变盐酸的浓度;
实验①和③探究温度对该反应速率的影响;因此其它量不变,只改变温度;
实验①和④探究金属颗粒大小(铝片、铝粉)对该反应速率的影响,因此其它量不变,只改变铝的规格;
(2)根据浓度、温度对反应速率的影响,可通过反应的时间体现.
解答:解:(Ⅰ)(1)铝为活泼金属,与盐酸反应生成氢气,反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,
故答案为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(2)应1~15min内,随着铝与盐酸的反应,盐酸的浓度逐渐减小,但速率逐渐加快,说明放热使溶液温度升高,从而使化学反应速率加快,
故答案为:反应放热使溶液温度升高,从而使化学反应速率加快;
(3)两种酸的阴离子不同,但反应速率不同,盐酸反应剧烈,但硫酸反应缓慢,说明Cl-或SO42-对反应可能有影响,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,
故答案为: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)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响,因此其它量不变,只改变盐酸的浓度由4.0mol/L变为2.0mol/L;
实验①和③探究温度对该反应速率的影响;因此其它量不变,只改变温度,根据题意,由25?C升高到35℃;
实验①和④探究金属颗粒大小(铝片、铝粉)对该反应速率的影响,因此其它量不变,只改变铝的规格,由铝片改为铝粉即可,
故答案为:
实验编号 温度 金属铝规格 盐酸浓度/mol?L-1
25?C 铝片 4.0
25℃ 铝片 2.0
35℃ 铝片 4.0
25?C 铝粉 4.0
(2)反应浓度减少一倍,速率是原来的
1
2
;温度每升高10℃,反速率是原来的2倍,与①比较,③反应时间缩短到10min,
与①比较,②时间为40民,但是铝片都是过量的,实验②的浓度2mol/L,体积50mL产氢气是1.12L,则图象为

故答案为:
点评:本题考查较为综合,难度较大,涉及反应速率的影响因素的探究,易错点为最后一题,注意浓度变化,生成氢气的体积不同.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?肇庆一模)向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同溶液M的组成也不同.若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况(不计CO2的溶解),则下列对应图形的判断正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?肇庆一模)某混合粉末一定有Al2O3可能有ZnO中的一种或几种物质,请设计合理实验探究该混合物中Fe2O3、ZnO的存在﹛提示:Zn(OH)2类似Al(OH)3也是两性物质,溶于烧碱溶液生成Na2ZnO2;且Zn(OH)2溶于浓NH3水生成[Zn(NH34](OH)2而Al(OH)3不溶于浓NH3水.限选择的仪器和试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、酒精灯、漏斗、过滤架、滤纸、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水.
完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
假设1 该混合物中除Al2O3外还含有
Fe2O3
Fe2O3

假设2 该混合物中除Al2O3外还含有
ZnO
ZnO

假设3 该混合物中除Al2O3外还含有Fe2O3、ZnO.
(2)设计实验方案:基于假设3,设计出实验方案.请在下表对应栏目叙述实验操作、预期现象和结论(实验步骤可以不填满、也可以增加):
实验步聚 实验操作 预期现象和结论
第一步
取适量样品粉末于的试管中,加入过量的
2mol/LNaOH溶液,并不断振荡试管
取适量样品粉末于的试管中,加入过量的
2mol/LNaOH溶液,并不断振荡试管
试管中固体减少,溶液无色
试管中固体减少,溶液无色
第二步
装配好过滤装置,过滤试管中的溶液,滤液和滤渣分别置于不同试管中备用
装配好过滤装置,过滤试管中的溶液,滤液和滤渣分别置于不同试管中备用
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第三步
取滤渣于另外的试管中,滴入1mol/L稀硫酸,再向其中滴入2~3滴10%KSCN溶液
取滤渣于另外的试管中,滴入1mol/L稀硫酸,再向其中滴入2~3滴10%KSCN溶液
若滴入KSCN溶液后试液变红,则说明固体中含有Fe2O3
若滴入KSCN溶液后试液变红,则说明固体中含有Fe2O3
第四步
取滤液逐滴滴入1mol/L稀硫酸直至略过量,再向其中滴入浓氨水直至过量
取滤液逐滴滴入1mol/L稀硫酸直至略过量,再向其中滴入浓氨水直至过量
滴入稀硫酸时先有白色沉淀,然后白色沉淀溶解;再滴入氨水时有白色沉淀生成且部分溶解,说明粉末中含有ZnO
滴入稀硫酸时先有白色沉淀,然后白色沉淀溶解;再滴入氨水时有白色沉淀生成且部分溶解,说明粉末中含有ZnO

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?肇庆一模)用如图装置进行实验,请回答下列问题:

I.(1)若通入SO2气体,请填写表中空格:
B中棉花的位置
棉花浸取试剂 石蕊试液 品红溶液 淀粉和碘水混合液 氢硫酸
现象
变红
变红
褪色
褪色
褪色 浅黄色
体现SO2的性质 水溶液显酸性 漂白性
还原性
还原性
氧化性
(2)写出③中反应的离子方程式:
I2+SO2+2H2O=SO42-+4H++2I-
I2+SO2+2H2O=SO42-+4H++2I-

II.若通入HCl气体,装置中的四处棉花依次做了如下处理:①包有用水润湿某固体物质、②浸有KI溶液、③浸有石蕊溶液、④浸有浓NaOH溶液.请回答:
(1)观察到②处棕黄色物质产生,则:①处包有的某固体物质可能是下列的
b
b
(填下面物质的序号),其反应的离子方程式为
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O

a.MnO2    b.KMnO4    c.KCl    d.Cu
(2)在实验过程中,在③处能观察到
先变红后褪色
先变红后褪色

(3)反应较长时间后,②处棕黄色褪去,生成无色的IO3-,该反应的离子方程式为
5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+
5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?肇庆一模)有机物A是一种重要化工生产的中间体,其结构简式如下:
(1)A中含的官能团有:
羟基
羟基
羧基
羧基
(填名称).
(2)A可能具有的化学性质有:
①③
①③
(填序号):
①能与金属钠反应放出氢气;②能与在烧碱溶液中发生水解反应;③能与甲酸发生酯化反应;④能与Ag(NH32OH溶液发生银镜反应.
(3)写出与乙醇发生酯化反应的方程式:

(4)在催化剂Pt的作用下,A与H2加成后的生成物的结构简式为
;A与浓硫酸混合加热发生消去反应,其产物的结构简式为

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?肇庆一模)不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素.其中铬的含量不能低于11%,不然就不能生成致密氧化膜CrO3防止腐蚀.
(1)写出Fe2+的基态离子的电子排布式:
[Ar]3d6或1s22s22p43s23p43d6
[Ar]3d6或1s22s22p43s23p43d6
;基态碳(C)原子的轨道表示式为

(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl?2H2O中Cr的配位数为
6
6
;已知CrO5中Cr为+6价,则CrO5的结构式为

(3)H2O的分子构型为
V形分子
V形分子
;H2O分子间能形成氢键的原因是
分子中有带孤电子对、电负性较强的氧原子,而且有一个与电负性较强的氧原子直接相连的氢原子
分子中有带孤电子对、电负性较强的氧原子,而且有一个与电负性较强的氧原子直接相连的氢原子

(4)Fe的一种晶体如图2中的甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的图3中A~B图中正确的是
A
A


(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图4所示.体心立方晶胞与面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为
1:2
1:2

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