问题 填空题

某学生为了探究Zn与盐酸反应过程中的速率变化,在100mL稀盐酸中加入足量的Zn粉,用排水集气法收集反应放出的H2,实验记录如下(累计值):

时间(min)12345
氢气体积(mL)50120232290310
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大______min,你认为原因是______;

(2)4~5min时间段的反应速率最小,你认为原因是______;

(3)求2~3min时间段内以盐酸的浓度变化来表示的反应速率(假设溶液体积保持不变)V(HCl)=______mol/(L•min);

(4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入下列物质:A.H2OB.NaCl溶液C.Na2CO3溶液D.Cu粉E.CuSO4粉末;

你认为可行的是(填编号)______.

答案

(1)从表中数据看出2 min~3 min收集的氢气比其他时间段多,反应速率最大,虽然反应中c(H+)下降,但主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应,温度升高,

故答案为:2~3;该反应是放热反应,2~3min时温度高,温度对反应速率影响占主导作用;

(2)4 min~5 min收集的氢气最少,反应速率最小,虽然反应中放热,但主要原因是c(H+)下降,反应物浓度越低,反应速率越小,

故答案为:4~5min时H+浓度小,浓度对反应速率影响占主导作用;

(3)2~3 min生成氢气的体积是112 mL,设需要盐酸的物质的量为xmol,

Zn+2HCl=ZnCl2 +H2

2mol 22.4L

xmol0.112L

x=0.01

所以△c(HCl)=

0.01mol
0.1L
=0.1mol/L.

所以v(HCl)=

0.1mol/L
1min
=0.1mol/(L.min),

故答案为:0.1mol/(L.min);

(4)A、加入蒸馏水,溶液中H+的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故A正确;

B、加入氯化钠溶液,减小盐酸的浓度,反应速率减小,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故B正确;

C、加入Na2CO3溶液,Na2CO3能与盐酸反应,H+的浓度减小,反应速率减小,H+的物质的量减小,氢气的量也减小,故C错误;

D、加入Cu粉,锌、铜、稀盐酸形成原电池,加快了化学反应速率,因Zn足量,则氢气的量不变,H+的物质的量不变,氢气的量也不变,故C错误;

E、加入CuSO4溶液,锌能置换出铜,锌、铜、稀盐酸形成原电池,加快了化学反应速率,因Zn足量,则氢气的量不变,故D错误;

故答案为:AB.

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