• 某化学兴趣小组的同学通过实验比较等体积(200mL)0.55mol/L硫酸、1.1mol/L盐酸、1.1mol/L醋酸分别与过量金属反应生成氢气的速率请你协助完成如下实验,并回答相关问题.(1)实验用品:仪器(略)、药品(除给定的三种酸溶液外,在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种,并说明理由).选择的金属是 ,不选其它两种金属的理由是 .(2)实验原理:(用离子方程式表示) .(3)甲同学设计的实验装置,乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生,并作了相应的改进.你认为乙同学改进的措施是: .(4)按改进后的装置进行实验,实验中HCl与金属反应产生H2质量随时间变化的关系见图一,计算实验在80-120s范围内HCl的平均反应速率 (忽略溶液体积变化,写出计算过程).(5)请在答题卡的框图中,画出HAc、H2SO4与金属反应产生H2质量随时间变化关系的预期结果示意图.(6)量筒的规格由 决定.(7)对盐酸和醋酸反应图象的异同,你的解释是 .试题及答案-填空题-云返教育

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      某化学兴趣小组的同学通过实验比较等体积(200mL)0.55mol/L硫酸、1.1mol/L盐酸、1.1mol/L醋酸分别与过量金属反应生成氢气的速率请你协助完成如下实验,并回答相关问题.

      (1)实验用品:仪器(略)、药品(除给定的三种酸溶液外,在Na、Mg、Fe三种金属中选择最合适的一种,并说明理由).选择的金属是
                ,不选其它两种金属的理由是         
      (2)实验原理:(用离子方程式表示)
               
      (3)甲同学设计的实验装置,乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生,并作了相应的改进.你认为乙同学改进的措施是:
               
      (4)按改进后的装置进行实验,实验中HCl与金属反应产生H
      2质量随时间变化的关系见图一,计算实验在80-120s范围内HCl的平均反应速率          (忽略溶液体积变化,写出计算过程).
      (5)请在答题卡的框图中,画出HAc、H
      2SO4与金属反应产生H2质量随时间变化关系的预期结果示意图.
      (6)量筒的规格由
                决定.
      (7)对盐酸和醋酸反应图象的异同,你的解释是
               

      试题解答


      Mg:由于Na太活泼,能和水反应产生氢气,影响实验结论;Fe与酸反应的速率较慢,实验时间较长:2H++Mg=H2↑+Mg2+、2CH3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-:同时用分液漏斗分别向烧瓶中加入酸液:0.00375mol/(L.min):酸溶液的体积:醋酸中存在电离平衡,反应开始时c(H+)小于盐酸,故反应速率也小于盐酸.由于醋酸、盐酸最终提供的H+的物质的量相等,故最后的得到H2体积相等.
      解:(1)Na太活泼,能和水反应产生氢气,影响实验结论;Fe与酸反应的速率较慢,实验时间较长.故镁较合适,
      故答案为:Mg;由于Na太活泼,能和水反应产生氢气,影响实验结论;Fe与酸反应的速率较慢,实验时间较长;
      (2)镁与硫酸、盐酸反应实质为,镁与氢离子反应,置换出氢气,反应离子方程式为2H
      ++Mg=H2↑+Mg2+
      醋酸是弱电解质,应写化学式,离子方程式为 2CH
      3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-
      故答案为:2H
      ++Mg=H2↑+Mg2+、2CH3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-
      (3)保证同时向三烧瓶内加入酸,可同时用分液漏斗分别向烧瓶中加入酸液,故答案为:同时用分液漏斗分别向烧瓶中加入酸液;
      (4)由图可知,80-120s范围内生成氢气的质量为0.21g-0.18g=0.03g,
      2HCl~H
      2
      2mol 2g
      nmol 0.03g
      所以n=0.03mol
      所以△c(HCl )=
      0.03mol
      0.2L
      =0.15mol/L,
      所以v(HCl )=
      0.15mol/L
      40s
      =0.00375mol/(L.min),
      故答案为:0.00375mol/(L.min);
      (5)硫酸中氢离子浓度大于醋酸中氢离子浓度,反应速率硫酸比醋酸快,两种提供的氢离子的物质的量相等,最后生成的氢气一样多.HAc、H
      2SO4与金属反应产生H2质量随时间变化关系???示意图为:
      ,故答案为:

      (6)量筒用于测量生成氢气的体积,氢气的体积取决于酸溶液的体积,故答案为:酸溶液的体积;
      (7)醋酸中存在电离平衡,反应开始时c(H
      +)小于盐酸,故反应速率也小于盐酸.由于醋酸、盐酸最终提供的H+的物质的量相等,故最后的得到H2体积相等,
      故答案为:醋酸中存在电离平衡,反应开始时c(H
      +)小于盐酸,故反应速率也小于盐酸.由于醋酸、盐酸最终提供的H+的物质的量相等,故最后的得到H2体积相等.

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