Question

(15分) 某同學設計了如下圖所示裝置（部分夾持裝置已略去），該裝置可以用來進行多項
實驗研究。

請回答：
（1）用上述裝置探究影響化學反應速率的因素。
①圓底燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式是      。
②用上述裝置進行實驗，以生成9.0 mL氣體為計時終點，結(jié)果為t₁＞t₂。

序號	V(H2SO4)/mL	c(H2SO4)/mol·L－1	t/s
Ⅰ	40	1	t1
Ⅱ	40	4	t2

 
比較實驗Ⅰ和Ⅱ可以得出的實驗結(jié)論是      。
③若將鋅片換成含雜質(zhì)的粗鋅片，且控制其他條件使其與上述實驗完全一致，所測得的反應速率均大于上述實驗對應的數(shù)據(jù)。粗鋅片中所含雜質(zhì)可能是（填序號）      。
a．石墨        b．銀      c．銅          d．沙粒（二氧化硅）
（2）用上述裝置測定粗鋅片的純度。
①連接好裝置，檢查裝置氣密性，稱量粗鋅片mg置于圓底燒瓶中，滴加足量稀硫酸，充分反應直至不再產(chǎn)生氣體為止，測得氣體體積為VL，則粗鋅片的純度為      。
②本實驗在讀數(shù)前對量氣管的操作是      。
③本套裝置中若考慮滴入的稀硫酸的體積（假設其它操作都正確），則測得的氣體的體積將      。（填“偏大”、“偏小”或“無影響”，）
（3）用上述裝置驗證生鐵在潮濕空氣中會發(fā)生吸氧腐蝕。
①圓底燒瓶中的試劑可選用（填序號）      。
a．NH₄Cl溶液       b．C₂H₅OH           c．Na₂CO₃溶液       d．稀硫酸
②能證明生鐵在潮濕空氣中會發(fā)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象是      。

Answer 1

（15分）（1）①Zn+2H⁺ ＝Zn²⁺+H₂↑（1分）
②在其它條件一定時，化學反應速率隨反應物濃度的增大而增大（2分）③abc（2分）
（2）①×100%（2分）
②待氣體冷卻后，調(diào)整右邊量氣管高度，使其左右管中水面相平（2分） ③無影響（2分）
（3）①c （2分） ②量氣管左管的水面上升，右管的水面下降（2分）

解析試題分析：（1）①鋅和稀硫酸反應的離子方程式為Zn+2H⁺ ＝Zn²⁺+H₂↑。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實驗Ⅰ和Ⅱ相比，實驗Ⅱ中硫酸的濃度大，用時少，這說明在其它條件一定時，化學反應速率隨反應物濃度的增大而增大。
③所測得的反應速率均大于上述實驗對應的數(shù)據(jù)，這說明粗鋅片中所含雜質(zhì)與鋅構(gòu)成了原電池，且雜質(zhì)的金屬性弱于鋅的，所以符合條件的是石墨、銀和銅，答案選abc。
（2）①氫氣的體積在標準狀況下是VL，則氫氣的物質(zhì)的量是mol，則根據(jù)方程式可知，參加反應的鋅的物質(zhì)的量是mol，其質(zhì)量是mol×65g/mol＝g，所以粗鋅片的純度為×100%。
②由于氣體的體積受溫度和壓強影響大，所以在讀數(shù)前對量氣管的操作是待氣體冷卻后，調(diào)整右邊量氣管高度，使其左右管中水面相平。
③由于裝置是封閉的，所以稀硫酸的體積并不能影響進入量氣管的氫氣體積，因此對實驗結(jié)果無影響。
（3）①要用上述裝置驗證生鐵在潮濕空氣中會發(fā)生吸氧腐蝕，則電解質(zhì)溶液的酸性應該很弱，甚至顯中性或堿性。氯化銨溶于水顯酸性，稀硫酸溶于水顯酸性，乙醇是非電解質(zhì)，碳酸鈉溶液顯堿性，所以答案選c。
②如果發(fā)生吸氧腐蝕，則裝置中壓強降低，所以能證明生鐵在潮濕空氣中會發(fā)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象是量氣管左管的水面上升，右管的水面下降。
考點：考查外界條件對反應速率的影響、純度測定、氣體體積測定、金屬的吸氧腐蝕以及實驗方案設計與評價等