问题标题:
某研究性活动小组用镁粉、盐酸、醋酸设计了以下实验,对两种酸分别与镁粉反应的速率和电离平衡进行研究.实验装置图如图(夹持固定装置已略去),正确操作得到如表实验数据.
问题描述:
某研究性活动小组用镁粉、盐酸、醋酸设计了以下实验,对两种酸分别与镁粉反应的速率和电离平衡进行研究.实验装置图如图(夹持固定装置已略去),正确操作得到如表实验数据.
A瓶 | B瓶 | |
5ml | t(a1)=155s | t(b1)=7s |
10ml | t(a2)=310s | t(b2)=16s |
15ml | t(a3)=465s | t(b3)=30s |
20ml | t(a4)=665s | t(b4)=34s |
(1)组装完成后,有同学发现该装置在设计上存在明显缺陷,根本无法完成实验,甚至存在危险,缺陷在于______,经小组研究后,稍作改进就可以继续实验了,改进方法是______.
(2)改进装置后,如何检查其中一侧装置的气密性______.
(3)欲准确配制100ml0.10mol/L的盐酸,除需要烧杯、酸式滴定管之外,还需要用到的玻璃仪器有______.
(4)t(a1)>t(b1)的原因是______.
(5)请解释t(b3)-t(b2)值比t(b4)-t(b3)值大的原因是______.
(6)该实验可得出什么结论(最少答出两点)
①______
②______
③______
(7)实验室用过量锌与盐酸制取氢气时,若要减慢反应速率而不影响产生氢气的量,可以加入______
A 冰醋酸 B 醋酸钠固体 C 石灰石 D 铜 E 烧碱 F 水 G 食盐溶液.
戴义保回答:
(1)在装置中,A、B两个量筒口用胶塞密封,这样反应产生的H2会造成压强过大而发生危险,可以将A、B量筒口的胶塞去掉,
故答案为:A、B两个量筒口用胶塞密封,反应产生的H2会造成压强过大而发生危险[或密封的量筒内气压随反应开始后不断增大,会造成烧瓶或量筒因压强过大将胶塞推出;除去A、B量筒口的胶塞;
(2)装置气密性的检验方法:将导管口放入水槽中,用手捂住烧瓶,如果导管口有气泡产生,松开手后导管内有一段水柱,证明装置不漏气,
故答案为:用手握住其中一个烧瓶,看对应量筒中导管出口处是否有气泡冒出,松开手,看导管中液面高度是否高过水槽的液面高度.若有,则不漏气,反之漏气;
(3)欲配制100mL实验所需浓度的盐酸,所需的仪器:量筒、烧杯、胶头滴管、一定规格的容量瓶以及玻璃棒,所以还缺少:100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管,
故答案为:100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管;
(4)开始阶段醋酸溶液中的[H+]远小于相同浓度的盐酸中的[H+],所以a1的反应速率小于b1,即t(a1)远远大于t(b1),
故答案为:同浓度的醋酸与盐酸,氢离子浓度前者小得多,与镁反应前者慢得多;
(5)由于反应过程中放出热量,导致温度较高,反应速度加快,所以t(b3)-t(b2)值比t(b4)-t(b3)值大,
故答案为:反应放热,温度较高,反应速度加快;
(6)金属和酸的化学反应速率取决于溶液中氢离子的浓度,相同物质的量浓度的盐酸、醋酸与金属反应时,开始阶段,盐酸中氢离子浓度大,所以盐酸开始反应速率大,过一段时间后,由于醋酸的电离平衡的右移,导致醋酸较盐酸反应速率的快,说明盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质(存在电离平衡);根据表中数据可知,反应物浓度越大,反应速率越快,
故答案为:同浓度的盐酸和醋酸分别和镁反应,盐酸反应快;醋酸比盐酸难电离;反应物浓度越大,反应速度越快;温度越高,反应速度越快.
(7)A 加入冰醋酸,增大了氢离子浓度和氢离子的物质的量,反应速率加快,产生的氢气增加,故A错误;
B 加入醋酸钠固体,氢离子与醋酸根离子反应生成弱电解质醋酸,氢离子浓度减小,反应速率减小,还不影响产生的氢气的量,故B正确;
C 石灰石,消耗了氢离子,使生成的氢气的物质的量减小,故C错误;
D 铜,锌与铜形成了原电池,加快了反应速率,故D错误;
E 烧碱,消耗了氢离子,使产生的氢气的量减小,故E错误;
F 水,加入水,氢原子浓度减小,反应速率减小,产生氢气的量不变,故F正确;
G 食盐溶液,使溶液中氢离子浓度减小,反应速率减小,生成氢气的量不变,故G正确;
故答案为:BFG.
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