【題目】(Ⅰ)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中的速率變化,他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):

時(shí)間(min)

1

2

3

4

5

氫氣體積(mL/SPT)

50

120

232

290

310

(1)上述時(shí)間段中(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反應(yīng)速率最大的是

_____________min,其主要原因是_____________。

(2)求2~3分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率__________________

(3)如果反應(yīng)太激烈,為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液,你認(rèn)為可行的是(填編號(hào)) __________ 。

A.蒸餾水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液

(Ⅱ)某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),自己設(shè)計(jì)了—套實(shí)驗(yàn)方案,并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表(表中的“實(shí)驗(yàn)方案”與“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”前后不—定是對(duì)應(yīng)關(guān)系)

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)液中滴加酚酞

A.浮于水面,熔成小球,在水面上無(wú)定向移動(dòng),隨之消失,溶液變成紅色。

②鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng)

B.有氣體產(chǎn)生,產(chǎn)生的氣體可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色。

③鎂帶與2mol/L鹽酸反應(yīng)

C.反應(yīng)不十分劇烈,產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒。

④鋁條與2mol/L鹽酸反應(yīng)

D.生成白色膠狀沉淀,繼而沉淀消失。

⑤向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過(guò)量

E.劇烈反應(yīng),產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒。

請(qǐng)你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>_________________。

(2)實(shí)驗(yàn)用品:儀器:①砂紙,②試管,③膠頭滴管,④酒精燈,⑤試管夾、試管架,⑥濾紙,⑦鑷子,⑧小刀,⑨玻璃片,⑩錐形瓶(100mL)等;

藥品:鈉、鎂條、鋁條、2mol/L,的鹽酸、AlCl3溶液、氫氧化鈉溶液等。

(3)填寫與實(shí)驗(yàn)方案相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(從上表“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”中選擇),并完成有關(guān)離子方程式

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(填寫字母代號(hào))

有關(guān)離子方程式

_________

Mg+2H2O(熱水)==Mg(OH)2+H2

_________

_____________________

_________

Mg+2H+==Mg2++H2

_________

___________________

_________

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3

___________________

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_____________________

(5)該同學(xué)在本實(shí)驗(yàn)④中用去m克純固體,反應(yīng)完畢后無(wú)固體剩余,共收集到VL氣體(SPT)下,該同學(xué)欲求此固體的原子量的表達(dá)式為________(用含m和V的式子表示)。

【答案】 2~3 min 隨著反應(yīng)進(jìn)行,放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快。 0.1 mol/(Lmin) A、B 驗(yàn)證第三周期金屬元素的金屬性的遞變規(guī)律 ①B ②A 2Na+H2O═2Na-+2OH-+H2 ③E ④C 2Al+6H+═2Al3++3H2 ⑤D Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O 同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱,金屬性:Na>Mg>Al

【解析】()(1)從表中數(shù)據(jù)看出2 min3 min收集的氫氣比其他時(shí)間段多,主要的原因是金屬與酸的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行,溫度升高,反應(yīng)速率加快,故答案為:23 min;隨著反應(yīng)進(jìn)行,溫度升高,反應(yīng)速率加快

(2)23min時(shí)間段內(nèi),生成標(biāo)況下氫氣的體積為:232mL-120mL=112mL,n(H2)=0.005mol,由2HClH2可知:消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol,則υ(HCl)= =0.1mol/(Lmin),故答案為:0.1mol/(Lmin);

(3)改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法有:改變?nèi)芤旱臐舛取⒏淖內(nèi)芤旱臏囟、改變固體的表面積等。A.加蒸餾水,溶液的體積增大,濃度降低,反應(yīng)速率減小,但生成的氣體的量不變,故A正確;B.加NaCl溶液,溶液的體積增大,濃度降低,反應(yīng)速率減小,但生成的氣體的量不變,故B正確;CNa2CO3溶液使得鹽酸的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,鹽酸的量減少,產(chǎn)生氫氣的量減少,故C錯(cuò)誤;D.加CuSO4溶液,能形成銅鋅原電池,加快反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;故答案為:AB

()(1)根據(jù)題意某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)以及所做實(shí)驗(yàn)可以判斷,本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵候?yàn)證第三周期金屬元素的金屬性的遞變規(guī)律,故答案為:驗(yàn)證第三周期金屬元素的金屬性的遞變規(guī)律;

(3)①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)液中滴加酚酞,其現(xiàn)象應(yīng)是:有氣體產(chǎn)生,產(chǎn)生的氣體可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色,即B②鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng),反應(yīng)方程式是2Na+H2O═2NaOH+H2,其離子方程式是2Na+H2O═2Na-+2OH-+H2,其現(xiàn)象應(yīng)該是:浮于水面,熔成小球,在水面上無(wú)定向移動(dòng),隨之消失,溶液變成紅色,即A③鎂帶與2mol/L的鹽酸反應(yīng),其現(xiàn)象應(yīng)是:劇烈反應(yīng),產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒,即E.值得注意的是鎂比鋁活潑,因此與鹽酸反應(yīng),鎂比鋁劇烈.④鋁條與2mol/L的鹽酸反應(yīng),其化學(xué)方程式是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2,即離子方程式是2Al+6H+═2Al3++3H2,其現(xiàn)象是:反應(yīng)不十分劇烈,產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒,即C⑤向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過(guò)量,其現(xiàn)象:生成氫氧化鋁白色膠狀沉淀,繼而在氫氧化鈉過(guò)量時(shí)氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)使沉淀消失,即D.本實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:Al3++3OH-═Al(OH)3,Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O.故答案為:①BA2Na+H2O═2Na-+2OH-+H2;EC;2Al+6H+═2Al3++3H2;D; Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②,說(shuō)明與水反應(yīng)時(shí)鈉比鎂劇烈,即鈉的金屬性比鎂強(qiáng).根據(jù)③④,說(shuō)明與同濃度的鹽酸反應(yīng),鋁比鎂劇烈,即鋁的金屬性比鎂強(qiáng).⑤說(shuō)明氫氧化鋁既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),即氫氧化鋁既有酸性又有堿性,因此鋁既有金屬性又有非金屬性.由以上分析第三周期,金屬元素的金屬性由強(qiáng)到弱的順序是:NaMgAl,即同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱.故答案為;同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱,金屬性:NaMgAl

(5) 設(shè)鋁的原子量為M。

2Al+6H+═2Al3++3H2

2Mg 3×22.4L

mg VL

=,解得:M=,故答案為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 因?yàn)?/span>MgAl活潑,所以兩個(gè)原電池中負(fù)極都是Mg

B. 兩個(gè)原電池中,電子都是由鎂條通過(guò)導(dǎo)線流向鋁條

C. 兩個(gè)原電池中,反應(yīng)放出的能量都完全轉(zhuǎn)化成電能

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(2)氫化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________,反應(yīng)的氧化劑為____________。該反應(yīng)過(guò)程中,被破壞的化學(xué)鍵有____________(填數(shù)字序號(hào),下同),形成的化學(xué)鍵有_______。

①離子鍵 ②極性共價(jià)鍵 ③非極性共價(jià)鍵

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