某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液-优题课

题文

某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是；
（3）实验室中现有 $N a_{2} S O_{3}$ 、 $M g S O_{4}$ 、 $A g_{2} S O_{4}$ 、 $K_{2} S O_{4}$ 等4种溶液，可与实验中 $C u S O_{4}$ 溶液起相似作用的是；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有（答两种）；
（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量 $Z n$ 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验混合溶液	$A$	$B$	$C$	$D$	$E$	$F$
4 $m o l / L H_{2} S O_{4} / m l$	30	_{$V$ 1}	_{$V$ 2}	_{$V$ 3}	_{$V$ 4}	_{$V$ 5}
饱和 $C u S O_{4}$ 溶液/ $m l$	0	0.5	2.5	5	_{$V$ 6}	20
$H_{2} O / m l$	_{$V$ 7}	_{$V$ 8}	_{$V$ 9}	_{$V$ 10}	10	0

①请完成此实验设计，其中： $V$ ₁=， $V$ ₆=， $V$ ₉=；
②反应一段时间后，实验 $A$ 中的金属呈色，实验E中的金属呈色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量 $C u S O_{4}$ 溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的 $C u S O_{4}$ 溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。

科目化学题型实验题难度容易

知识点：探究影响化学反应速率的因素

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纳米材料二氧化钛(TiO₂)可做优良的催化剂。

资料卡片
物质	熔点/℃	沸点/℃
SiCl₄	－70	57.6
TiCl₄	－25	136.5

Ⅰ. 工业上二氧化钛的制备方法：
① 将干燥后的金红石(主要成分为TiO₂，主要杂质SiO₂)与碳粉混合装入氯化炉中，在高温下通入Cl₂反应，制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄。
② 将SiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄。
③ 在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂·xH₂O。
④ TiO₂·xH₂O高温分解得到TiO₂。
(1) 根据资料卡片中信息判断，TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是_____，分离二者所采取的操作名称是__。
(2) ③中反应的化学方程式是____________________________________________。
(3) 若④在实验室完成，应将TiO₂·xH₂O放在________________(填仪器名称)中加热。
Ⅱ. 据报道：能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO₂，TiO₂受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H₂O₂。
(４) H₂O₂能清除路面空气中的C_xH_y、CO等，主要是利用了H₂O₂的____________(填“氧化性”或“还原性”)。
（５）. 某研究性学习小组用图装置模拟“生态马路”清除CO的原理。(夹持装置已略去)若缓慢通入224L(已折算成标准状况)CO气体，结果NaOH溶液增重16.5g，则CO的转化率为___ _________。

(6) 当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是　。

Ⅰ．某同学做“铝热反应”的实验。查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al₂O₃	Fe	Fe₂O₃
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	——

铝热反应方程式为.
下列能与Al发生铝热反应的有。（填序号）
A、MnO₂ B、Na₂OC、MgO D、FeO
据上表数据该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。若证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，所用试剂是，该试剂溶质的电子式为。
Ⅱ．某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题。
（1）第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的实验仪器有
_______________等。（填代号，下同）
A、试管；B、坩埚；C、烧杯；D、三角架；E、泥三角；F、洒精灯；G、铁架台；H、量筒
第2步：Iˉ溶液的获取。操作是将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻棒充分搅拌，煮沸，冷却，________。（填分离方法）
（3）第3步：氧化。取(2)中溶液少量依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选_________。
A、浓硫酸 B、新制氯水 C、KMnO₄溶液D、H₂O₂
（4）第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加_______溶液，证明海带中含碘。

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：
①；
②．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同．其中甲的作用是；
（3）进行一段时间后，若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中含有________．（填名称）

某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

(1)实验室用装置A制备SO₂。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，你认为原因可能是________________________________________________
(2)实验室用装置E制备Cl₂，其反应的化学方程式为：MnO₂＋4HCl(浓) MnCl₂＋Cl₂＋2H₂O。若有6 mol 的HCl参加反应，则转移的电子总数为_______；除该反应外实验室制氯气的反应还有；
(3)①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：______________；
②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热；两个试管中的现象分别为：
B：____________________________________，D：________________________________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO₂和Cl₂按1∶1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)_______________________________。

如图在试管甲中先加入2mL 95％的乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2克无水乙酸钠，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管乙中加入5ml 饱和的碳酸钠溶液，按图连接好装置，用酒精灯对试管甲小加热3～5min后，改用大火加热，当观察到左试管中有明显现象时停止实验。试回答：

（1）试管甲中加入浓硫酸的目的是
（2）该实验中长导管的作用是，其不宜伸入试管乙的溶液中，原因是

（3）试管乙中饱和Na₂CO₃的作用是

（4）试管乙中观察到的现象是
（5）液体混合加热时液体容积不能超过其容积的，本实验反应开始时用小火加热的原因是；（已知乙酸乙酯的沸点为77℃；乙醇的沸点为78.5℃；乙酸的沸点为117.9℃）
（6）写出试管甲中发生反应的化学方程式。

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