(14分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。
图1 图2
⑴取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。
①请在图3 的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。
图3
②在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:___________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因Ⅰ:Cl-对反应具有促进作用,而SO2- 4对反应没有影响;
原因Ⅱ:Cl-对反应没有影响,而SO2- 4对反应具有阻碍作用;
原因Ⅲ:____________________________________________________;
原因Ⅳ:Cl-、SO2- 4均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因Ⅴ:________________________________________________________。
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中_________________________,实验b中________________________,则说明原因Ⅰ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用。
某化学反应2A (g) B(g) + D(g) 在4种不同条件下进行,B和D的起始浓度为0 ,反应物A 的浓度(mol•L-1) 随反应时间 (min) 的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)实验1达到平衡的时间是min,实验4达到平衡的时间是min.
(2)C1C2(填“大于”“小于” “等于”);C3= mol•L-1
(3)实验4比实验1的反应速率(填“快”或“慢”),原因是
(4)如果2A (g) B(g) + D(g) 是一个放热反应,那么实验4与实验1相比,放出的热量多,理由是。
(7分)已知:CH3CH2OH+NaBr+H2SO4(浓) CH3CH2Br+NaHSO4 +H2O。
实验室制备溴乙烷(沸点为38.4℃)的装置和步骤如下:
①按右图所示连接仪器,检查装置的气密性,然后向U形管和大烧杯里加入冰水;②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;③小火加热,使其充分反应。
试回答下列问题:
(1)反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生,该气体的化学式为
。
(2)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是__________。
(3)反应结束后,U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后,分液,取(填“上层”或“下层”)液体。为了除去其中的杂质,最好选择下列试剂中的(填序号)。
A.Na2SO3溶液 | B.H2O | C.NaOH溶液 | D.CCl4 |
(4)要进一步制得纯净的C2H5Br,可再用水洗,然后加入无水CaCl2干燥,再进行(填操作名称)。
(5)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中的溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后(填序号)。
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液 ⑤冷却
乙醛在催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示,试管A中装有40%的乙醛水溶液、铜粉,试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时,用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次,反应基本完全。有关物质的沸点如下:
物质 |
乙醛 |
乙酸 |
甘油 |
水 |
沸点/℃ |
20.8 |
117.9 |
290 |
100 |
请完成下列问题:
(1)试管A在60℃~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(根据题意注明反应条件)
______________________________________________________________________。
(2)如图所示,在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________;当试管A内主要反应完成后,温度计水银球的位置应在_____________,目的是____________________________。
(3)烧杯B内盛装甘油,甘油浴的作用是:
_____________________________________,______________________________________。
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案。所提供的药品有:pH试纸,红色的石蕊试纸,白色的醋酸铅试纸,碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为(简述操作过程):__________________________________________________
实验室用托盘天平等仪器配制500mL 1mol·L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:①把称量好的NaCl晶体放人小烧杯中,加适量蒸馏水溶解;②把①所得溶液小心转人500mL容量瓶中;③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度l—2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部,与刻度线相切;④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2—3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀;⑤将容量瓶塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)计算需要NaCl晶体 g。
(2)实验操作步骤的正确顺序为(填序号)
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
(4)配制过程中,其他操作都正确,下列操作会引起浓度偏高的是 。
①未洗涤烧杯、玻璃棒②容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水③定容时俯视标线④定容时仰视标线⑤超过刻度线,吸出一部分水;⑥摇匀后液面下降,补充水。
(5)配制上述溶液需要用到的玻璃仪器是下图中的(填编号):
指出下面3个实验中各存在的一个错误:
A___________________、B_____________________、C__________________