Question

【題目】能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱。面對(duì)能源枯竭的危機(jī)，提高能源利用率和開(kāi)辟新能源是解決這一問(wèn)題的兩個(gè)主要方向。

(1)化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，這是化學(xué)學(xué)科關(guān)注的方面之一。某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):

時(shí)間	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL(標(biāo)況)	100	240	464	576	620

①哪一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。

②另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過(guò)快難以測(cè)量氫氣體積。他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率但不影響生成氫氣的量。你認(rèn)為不可行的是____________(填字母序號(hào))。

A 濃鹽酸 B KCl溶液 C 蒸餾水 D CuSO4溶液

(2)尋找替代能源，是化學(xué)學(xué)科一直關(guān)注的另一方面。電能是一種二次能源，電能的應(yīng)用大大豐富和方便了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作。某化學(xué)興趣小組探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)了一個(gè)Mg、Al、NaOH溶液電池，請(qǐng)寫(xiě)出

①原電池的負(fù)極電極反應(yīng)：_________________________________；

②原電池的正極電極反應(yīng)：___________________________________；

③原電池的總反應(yīng)的離子方程式：___________________________________。

Answer 1

【答案】2～3 min BC 2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O 6H2O+6e-=6OH-+3H2↑ 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑

【解析】

（1）①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時(shí)間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反應(yīng)速率最大的時(shí)間段為2～3 min，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大，反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是4～5min時(shí)間段，此時(shí)溫度雖然較高，但H+濃度小，答案為2～3 min；

② A．濃鹽酸，H+濃度增大，反應(yīng)速率增大且增大產(chǎn)生氫氣的量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．加入KCl溶液溶液，H+濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，選項(xiàng)B正確；

C．加入蒸餾水，H+濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，選項(xiàng)C正確；

D．加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu反應(yīng)速度增大，但影響生成氫氣的量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

答案選BC；

(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)Mg、Al、NaOH溶液電池時(shí)，鋁為電池負(fù)極，鋁失電子在堿性條件下生成偏鋁酸鈉，溶液中水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣。

①原電池的負(fù)極上鋁失電子產(chǎn)生AlO2-，電極反應(yīng)為2Al-6e-+8OH-= 2AlO2-+4H2O；

②原電池的正極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑；

③原電池的總反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2H2O+2OH-= 2AlO2-+3H2↑。