Question

(15分) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置（部分夾持裝置已略去），該裝置可以用來(lái)進(jìn)行多項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)研究。

請(qǐng)回答：
（1）用上述裝置探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
①圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是      。
②用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以生成9.0 mL氣體為計(jì)時(shí)終點(diǎn)，結(jié)果為t₁＞t₂。

序號(hào)	V(H2SO4)/mL	c(H2SO4)/mol·L－1	t/s
Ⅰ	40	1	t1
Ⅱ	40	4	t2

 
比較實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是      。
③若將鋅片換成含雜質(zhì)的粗鋅片，且控制其他條件使其與上述實(shí)驗(yàn)完全一致，所測(cè)得的反應(yīng)速率均大于上述實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。粗鋅片中所含雜質(zhì)可能是（填序號(hào)）      。
a．石墨        b．銀      c．銅          d．沙粒（二氧化硅）
（2）用上述裝置測(cè)定粗鋅片的純度。
①連接好裝置，檢查裝置氣密性，稱量粗鋅片mg置于圓底燒瓶中，滴加足量稀硫酸，充分反應(yīng)直至不再產(chǎn)生氣體為止，測(cè)得氣體體積為VL，則粗鋅片的純度為      。
②本實(shí)驗(yàn)在讀數(shù)前對(duì)量氣管的操作是      。
③本套裝置中若考慮滴入的稀硫酸的體積（假設(shè)其它操作都正確），則測(cè)得的氣體的體積將      。（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”，）
（3）用上述裝置驗(yàn)證生鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕。
①圓底燒瓶中的試劑可選用（填序號(hào)）      。
a．NH₄Cl溶液       b．C₂H₅OH           c．Na₂CO₃溶液       d．稀硫酸
②能證明生鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象是      。

Answer 1

（15分）（1）①Zn+2H⁺ ＝Zn²⁺+H₂↑（1分）
②在其它條件一定時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大（2分）③abc（2分）
（2）①×100%（2分）
②待氣體冷卻后，調(diào)整右邊量氣管高度，使其左右管中水面相平（2分） ③無(wú)影響（2分）
（3）①c （2分） ②量氣管左管的水面上升，右管的水面下降（2分）

解析試題分析：（1）①鋅和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H⁺ ＝Zn²⁺+H₂↑。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中硫酸的濃度大，用時(shí)少，這說(shuō)明在其它條件一定時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大。
③所測(cè)得的反應(yīng)速率均大于上述實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，這說(shuō)明粗鋅片中所含雜質(zhì)與鋅構(gòu)成了原電池，且雜質(zhì)的金屬性弱于鋅的，所以符合條件的是石墨、銀和銅，答案選abc。
（2）①氫氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是VL，則氫氣的物質(zhì)的量是mol，則根據(jù)方程式可知，參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量是mol，其質(zhì)量是mol×65g/mol＝g，所以粗鋅片的純度為×100%。
②由于氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響大，所以在讀數(shù)前對(duì)量氣管的操作是待氣體冷卻后，調(diào)整右邊量氣管高度，使其左右管中水面相平。
③由于裝置是封閉的，所以稀硫酸的體積并不能影響進(jìn)入量氣管的氫氣體積，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響。
（3）①要用上述裝置驗(yàn)證生鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕，則電解質(zhì)溶液的酸性應(yīng)該很弱，甚至顯中性或堿性。氯化銨溶于水顯酸性，稀硫酸溶于水顯酸性，乙醇是非電解質(zhì)，碳酸鈉溶液顯堿性，所以答案選c。
②如果發(fā)生吸氧腐蝕，則裝置中壓強(qiáng)降低，所以能證明生鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕的現(xiàn)象是量氣管左管的水面上升，右管的水面下降。
考點(diǎn)：考查外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響、純度測(cè)定、氣體體積測(cè)定、金屬的吸氧腐蝕以及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等