个容器中的反应速率分别为甲:v (A)=0.3 mol·L ?1·s ?1;乙:v (B)=0.12 mol·L ?1·s ?1;丙:
v (C)=9.6 mol·L ?1·min ?1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为___________(用甲、乙、丙表示)。
Ⅱ.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。 编号 操作 实验现象
①
分别在试管A 、B 中加入5 mL 5% H 2O 2溶液,各滴入1~
2 滴1 mol/L FeCl 3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A 放入盛有5℃左右冷水的烧杯中;将试管B 放
入盛有40℃左右热水的烧杯中 试管A 中不再产生气泡试管B 中产生的气泡量增大
② 另取两支试管分别加入5 mL 5% H 2O 2溶液和5 mL 10% H 2O 2溶液
试管A 、B 中均未见气泡产生
(3)实验①的目的是_______________________________,实验中滴加FeCl3溶液的目的是____________________________。
(4)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是______________________________________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。
(5)某同学在50 mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如右图所示,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是______。
【答案】(1). 3A(g)+B(g) ?2C(g) (2). 乙>甲>丙(3). 研究温度对H2O2分解速率的影响(4). 加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察(5). 将两支试管同时放入盛有热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液,观察产生气泡的速率(6). C点
【解析】
【详解】I(1)反应中各物质浓度的改变量之比等于化学计量数之比,前4s时,A、B分别为0.3mol/L、0.1mol/L,C的改变量为v(C)×?t=0.05mol/(L?s)×4s=0.2mol/L,计量数之比为3:1:2,则方程式为:3A(g)+ B(g)?2C(g);
(2)转化为同一物质的反应速率分别为:甲:v(A)=0.3mol·L?1·s?1;乙:
v(A)=0.36mol·L?1·s?1;丙:v(C)=0.24mol·L?1·s?1,反应由快到慢的顺序为乙>甲>丙;II(3)实验①过氧化氢的浓度、催化剂相同,而温度不同,则目的探究温度对H2O2分解速率的影响;滴加FeCl3溶液的目的加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察;
(4)常温下,过氧化氢不易分解,为提高分解速率可使用催化剂或升高温度的方法;(5)反应开始时,过氧化氢的浓度最大,催化剂参与反应,反应前后量不变,则浓度越大反应速率越快,反应速率最慢的为C点。
27.为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:
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乙:
(1)甲、乙两同学在第一阶段得到含溴海水中,氯气的利用率较高的是________(填“甲”或“乙”),原因是____________________________________。
(2)甲同学步骤④所发生反应的离子方程式为________________________。
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是________(填“甲”或“乙
”),理由是__________________________________。
(4)某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程,设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。下列说法错误的是___________。
A .A 装置中通入的a 气体是Cl 2
B .实验时应在A 装置中通入a 气体一段时间后,停止通入,改通入热空气
C .B 装置中通入的b 气体是SO 2
D .C 装置的作用只是吸收多余的SO 2气体
【答案】 (1). 甲 (2). 酸化可防止Cl 2与H 2O 反应 (3). SO 2+Br 2+2H 2O===4H ++SO 42-+2Br - (4). 甲 (5). 含溴海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程,可提高溴的浓度,减少能源消耗,降低成本 (6). D
【解析】
【详解】(1)氯气通入到海水中,发生反应生成盐酸、次氯酸,若用硫酸酸化,则增大溶液中氢离子浓度,使平衡逆向移动,从而提高氯气的利用率;
(2)步骤④用二氧化硫与溴反应生成硫酸和氢溴酸来吸收溴蒸气,反应的离子方程式为:SO 2+Br 2+2H 2O=4H ++SO 42-+2Br -;
(3)工业流程要求首先对试剂进行富集,大批量生产,且降低成本,则甲符合;工业进行蒸馏时需要大量的能源,且产量低;
第 20 页 共 21 页 (4)A .A 装置中通入的a 气体是Cl 2,利用氯气将溶液中的溴离子氧化为单质,A 正确; B .实验时应在A 装置中通入氯气气体一段时间后,停止通入,改通入热空气,否则通入热空气会降低氯气的利用率,且产生氯气杂质,B 正确;
C .B 装置中通入的b 气体是SO 2,用二氧化硫吸收空气中的溴单质,进行产品的富集,C 正确;
D .C 装置的作用吸收多余的SO 2气体和未反应的溴蒸气,D 错误;
答案为D
28.Ⅰ.如图为原电池装置示意图。
(1)若A 为Pb ,B 为PbO 2,电解质为H 2SO 4溶液,工作时的总反应为Pb +PbO 2+2H 2SO 4===2PbSO 4+2H 2O ,写出B 电极反应式:__________。该电池在工作时,A 电极的质量将_______(填“增加
”“减小”或“不变”),若该电池反应消耗了0.1 mol H 2SO 4,则转移电子的数目为________。
(2)若A 、B 均为铂片,电解质为KOH 溶液,分别从A 、B 两极通入H 2和O 2,该电池即为氢氧燃料电池,写出A 电极反应式:_____________________________。该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
Ⅱ.现用图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000 mL ,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。
(3)b 电极材料为________,其电极反应式为_________________________。
(4)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为________mol ,此时a 电极质量________(填“增加”或“减少”)________g 。
(5)如果将a 、b 两电极的电极材料对调,U 形管中将出现的现象是_____________。
【答案】(1). PbO2+SO42-+4H++2e-===PbSO4+2H2O (2). 增加(3). 0.1N A (4). H2+2OH--2e-===2H2O (5). 减弱(6). 铜(7). 2H++2e-===H2↑(8).
0.06 (9). 减少(10). 1.95 (11). 左端液面下降,右端液面上升
【解析】
【分析】
I图中信息可知,该装置为原电池装置,负极失电子,化合价升高;正极得电子化合价降低;II该原电池装置总反应为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,根据装置特点,b电极产生氢气,作电池的正极;
【详解】I(1)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,则A为负极,B为正极,二氧化铅得电子,与溶液中的硫酸反应生成硫酸铅和水,反应式为:PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O;通过总反应式可知,该电池工作一段时间后氢离子浓度减小,pH增加;(2)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,则A为负极,氢气得电子与溶液中的氢氧根离子反应生成水,电极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O;电池正极反应生成氢氧根离子,随反应的进行,水越来越多,氢氧根离子浓度逐渐减小,碱性减弱;
(3)根据装置特点,b电极为正极,其材料为Cu,电极反应式为:2H++2e-===H2↑;(4)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时,氢气的物质的量为0.03mol,转移0.06mol 的电子,则a电极消耗0.03mol的锌生成锌离子,a极质量减少1.95g;
(5)将两电极对调,则a电极产生氢气,且密封,气体压强增大,致使左侧液面降低,右侧液面升高;
【点睛】原电池装置,负极失电子化合价升高,正极得电子化合价降低;氢氧碱性燃料电池,根据总反应式可知,不消耗氢氧根离子,但会使溶液的体积增大,使碱性减弱。
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