【題目】某小組通過分析鎂與酸反應(yīng)時(shí)pH的變化,探究鎂與醋酸溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
(實(shí)驗(yàn))在常溫水浴條件下,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅲ,記錄生成氣體體積和溶液pH的變化:
Ⅰ.取0.1 g光亮的鎂屑(過量)放入10 mL 0.10 mol·L–1 HCl溶液中;
Ⅱ.取0.1 g光亮的鎂屑放入10 mL 0.10 mol·L–1 CH3COOH溶液(pH = 2.9)中;
Ⅲ.取0.1 g光亮的鎂屑放入10 mL pH = 2.9 HCl溶液中。
(數(shù)據(jù))
圖1 圖2
(1)起始階段,Ⅰ中主要反應(yīng)的離子方程式是____。
(2)Ⅱ起始溶液中約為____。(選填“1”、“10”或“102”)
(3)起始階段,導(dǎo)致Ⅱ、Ⅲ氣體產(chǎn)生速率差異的主要因素不是c(H+),實(shí)驗(yàn)證據(jù)是____。
(4)探究Ⅱ的反應(yīng)速率大于Ⅲ的原因。
提出假設(shè):CH3COOH能直接與Mg反應(yīng)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅳ:____。
得出結(jié)論:該假設(shè)成立。
(5)探究醋酸溶液中與Mg反應(yīng)的主要微粒,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅴ。
與Ⅱ相同的條件和試劑用量,將溶液換成含0.10 mol·L–1的 CH3COOH與0.10 mol·L–1 CH3COONa的混合溶液(pH = 4.8),氣體產(chǎn)生速率與Ⅱ?qū)Ρ热缦隆?/span>
a.實(shí)驗(yàn)Ⅴ起始速率 | b.實(shí)驗(yàn)Ⅱ起始速率 | c.實(shí)驗(yàn)ⅡpH=4.8時(shí)速率 |
2.1 mL·min–1 | 2.3 mL·min–1 | 0.8 mL·min–1 |
對(duì)比a~c中的微粒濃度,解釋其a與b、a與c氣體產(chǎn)生速率差異的原因:____。
(6)綜合以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:
①鎂與醋酸溶液反應(yīng)時(shí),CH3COOH、H+、H2O均能與鎂反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;
②____。
(7)實(shí)驗(yàn)反思:120 min附近,Ⅰ~ⅢpH均基本不變,pH(Ⅰ) ≈ pH(Ⅱ) < pH(Ⅲ),解釋其原因:____。
【答案】Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑ 102 由圖1可知起始階段Ⅱ的速率遠(yuǎn)大于Ⅲ,但圖2表明起始階段Ⅱ的pH大于Ⅲ 室溫下,將光亮的鎂屑投入冰醋酸中,立即產(chǎn)生氣體 a與b對(duì)比,c(CH3COOH)幾乎相同,但b中c(H+) 約為a的100倍,使速率b > a;a與c對(duì)比,c(H+)幾乎相同,但a中c(CH3COOH)約為c 的2倍,使速率a > c CH3COOH是與Mg反應(yīng)產(chǎn)生氣體的主要微粒 120min附近,Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH–(aq)均達(dá)到平衡狀態(tài),因此pH基本不變;c(Mg2+) Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ,Ⅰ、Ⅱ中上述平衡相對(duì)Ⅲ逆移,c(OH–)減小,pH減小
【解析】
反應(yīng)剛開始時(shí),由于 Ⅰ 中c(H+)最大,所以反應(yīng)速率最快,消耗n(H+)最多,但如果只發(fā)生反應(yīng)2H++Mg=Mg2++H2↑,則Ⅰ、Ⅱ中產(chǎn)生H2的體積應(yīng)相差較大,但實(shí)際上體積相差不大,說明醋酸也能與鎂直接反應(yīng);從Ⅱ、Ⅲ中產(chǎn)生H2的體積也可得出同樣的結(jié)論。當(dāng)Ⅰ、Ⅱ中產(chǎn)生H2的體積相同時(shí),鹽酸、醋酸應(yīng)完全反應(yīng),但產(chǎn)生H2的體積繼續(xù)增大,表明Mg與H2O能發(fā)生反應(yīng)Mg+2H2O= Mg(OH)2+ H2↑,且醋酸中產(chǎn)生的H2更多,說明Mg與H2O反應(yīng)的速率Ⅱ中更快。比較Ⅱ、Ⅲ中溶液的pH,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,Ⅱ的pH比Ⅲ大,但產(chǎn)生H2的速率Ⅱ>Ⅲ,表明c(H+)不是影響反應(yīng)速率的唯一因素;比較Ⅰ、Ⅱ溶液的pH,當(dāng)pH相等后,鹽酸中溶液的pH先趨于穩(wěn)定,說明鹽酸與Mg反應(yīng)先結(jié)束,而醋酸與Mg反應(yīng)后結(jié)束;Ⅲ與Ⅰ、Ⅱ溶液進(jìn)行比較,Ⅲ的pH大,則表明Ⅲ中c(OH–)大,應(yīng)為Ⅰ、Ⅱ溶液中c(Mg2+)引起。
(1)起始階段,Ⅰ 中主要發(fā)生鎂與鹽酸的反應(yīng),離子方程式是Mg + 2H+= Mg2++ H2↑。答案為:Mg + 2H+= Mg2++ H2↑;
(2)Ⅱ 起始溶液中約為=102。答案為:102;
(3)起始階段,雖然Ⅱ、Ⅲ中c(H+)相等,但從產(chǎn)生H2的體積判斷,Ⅱ、Ⅲ中氣體產(chǎn)生速率差異很大,而Ⅱ的pH大于Ⅲ,則表明主要因素不是c(H+),實(shí)驗(yàn)證據(jù)是:由圖1可知,起始階段Ⅱ的速率遠(yuǎn)大于Ⅲ,但圖2表明起始階段Ⅱ的pH大于Ⅲ。答案為:由圖1可知,起始階段Ⅱ的速率遠(yuǎn)大于Ⅲ,但圖2表明起始階段Ⅱ的pH大于Ⅲ;
(4)既然c(H+)不是影響反應(yīng)速率的主要原因,那么有可能是醋酸能與Mg直接反應(yīng),于是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅳ:室溫下,將光亮的鎂屑投入冰醋酸中,立即產(chǎn)生氣體。答案為:室溫下,將光亮的鎂屑投入冰醋酸中,立即產(chǎn)生氣體;
(5) a與b中醋酸濃度相同、但a中c(H+)小,反應(yīng)速率慢;a與c中,c(H+)相同,但醋酸濃度c大約是a中的一半(假設(shè)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中醋酸反應(yīng)掉近一半,此時(shí)溶液中醋酸與醋酸根離子濃度相等,剛好為a中的一半,pH比a中稍大),反應(yīng)速率慢,由此得出氣體產(chǎn)生速率差異的原因:a與b對(duì)比,c(CH3COOH)幾乎相同,但b中c(H+)約為a的100倍,使速率b > a;a與c對(duì)比,c(H+)幾乎相同,但a中c(CH3COOH)約為c 的2倍,使速率a > c。答案為:a與b對(duì)比,c(CH3COOH)幾乎相同,但b中c(H+)約為a的100倍,使速率b > a;a與c對(duì)比,c(H+)幾乎相同,但a中c(CH3COOH)約為c 的2倍,使速率a > c;
(6)①鎂與醋酸溶液反應(yīng)時(shí),
②從實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ的比較中可得出,CH3COOH是與Mg反應(yīng)產(chǎn)生氣體的主要微粒。答案為:CH3COOH是與Mg反應(yīng)產(chǎn)生氣體的主要微粒;
(7) 120 min附近,Ⅰ~Ⅲ pH均基本不變、c(Mg2+)相同,而Ⅲ的pH大,c(Mg2+)小,所以解釋pH(Ⅰ) ≈ pH(Ⅱ) < pH(Ⅲ)的原因,應(yīng)為:120min附近,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH–(aq)均達(dá)到平衡狀態(tài),因此pH基本不變;c(Mg2+) Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ,Ⅰ、Ⅱ中上述平衡相對(duì)Ⅲ逆移,c(OH–)減小,pH減小。答案為:120min附近,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH–(aq)均達(dá)到平衡狀態(tài),因此pH基本不變;c(Mg2+) Ⅰ≈Ⅱ>Ⅲ,Ⅰ、Ⅱ中上述平衡相對(duì)Ⅲ逆移,c(OH–)減小,pH減小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖為硬脂酸甘油酯在堿性條件下水解的裝置圖。進(jìn)行皂化反應(yīng)的步驟如下:
(1)在燒瓶中裝入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g的NaOH、5 mL H2O和10 mL酒精。加入酒精的作用是________________________________________________________。
(2)圖中長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管的作用是_______________________________________。
(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系,判斷A、B、C、D各是什么物質(zhì),寫出有關(guān)的化學(xué)方程式:
(1)當(dāng)A為氣體單質(zhì)時(shí),A是________,B是__________,C是________,D是________,E是________,E→C的化學(xué)方程式:_________________________________________________。
(2)當(dāng)A為固體單質(zhì)時(shí),A是________,B是________,C是________,D是________,E是________,E→C的化學(xué)方程式是_______________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。在其他條件一定,只改變某一條件時(shí),下列分析不正確的是
A. 圖Ⅰ表示的是t1時(shí)刻增大壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響
B. 圖Ⅱ表示的是t1時(shí)刻加入催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響
C. 圖Ⅲ表示的是溫度對(duì)平衡的影響,且甲的溫度小于乙的溫度
D. 圖Ⅲ表示的是催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響,乙使用了催化劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)甲、乙、丙、丁四個(gè)圖示的敘述正確的是( )
A.甲中負(fù)極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑
B.乙中陽(yáng)極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag
C.丙中H+向碳棒方向移動(dòng)
D.丁中電解開始時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生黃綠色氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)珊瑚礁是珊瑚蟲吸收海水中的鈣和二氧化碳,然后分泌出石灰石,經(jīng)過以后的壓實(shí)、石化形成的礁石。珊瑚礁的主要成分是________(填化學(xué)式),近年來珊瑚礁受海水侵蝕,退化嚴(yán)重,請(qǐng)寫出海水侵蝕珊瑚礁的化學(xué)方程式:_____________________。
(2)下圖為一定量飽和Ca(OH)2溶液中通入CO2氣體后,產(chǎn)生CaCO3白色沉淀的質(zhì)量與通入的CO2體積之間的關(guān)系曲線。請(qǐng)回答:
①OA段曲線所表示的化學(xué)反應(yīng)方程式:_____________,A點(diǎn)處已參加反應(yīng)的CO2與Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為________。
②B處溶液中存在的濃度較大的兩種離子是________和________(填離子符號(hào)),將B處生成的溶液煮沸,可見到的現(xiàn)象是_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知下列十種物質(zhì):①H2O,②Cu,③NO,④Fe2O3,⑤稀硫酸,⑥氫氧化鋇,⑦飽和FeCl3溶液,⑧氨水,⑨稀硝酸,⑩硫酸鋁。根據(jù)上述提供的物質(zhì),回答下列問題:
(1)屬于純凈物的是__________(填序號(hào)),屬于電解質(zhì)的是__________(填序號(hào))。
(2)上述物質(zhì)間發(fā)生的某反應(yīng)的離子方程式為H++OH===H2O,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)室制備少量Fe(OH)3膠體所用的物質(zhì)有__________(填序號(hào)),反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)室配制245 mL 0.5 mol/L的硫酸鋁溶液,從配制好的溶液中取出100 mL,其中含有的的數(shù)目為_______(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室需要制備純凈的氯化鉀,F(xiàn)含有少量K2SO4的氯化鉀樣品,按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行提純。
(1)檢驗(yàn)加入BaCl2溶液后是否沉淀完全的操作為____________________________。
(2)若用硝酸鋇來代替氯化鋇,請(qǐng)判斷是否可行,并說明理由:_____________________。
(3)某同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案中加適量氯化鋇溶液不容易控制,應(yīng)加入過量氯化鋇溶液,他的思路如下:
請(qǐng)寫出①②③④⑤溶質(zhì)或沉淀的化學(xué)式:______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在常溫下的一密閉容器中事先放入1.56g過氧化鈉,然后再通入乙烷與氧氣的混合氣體,用電火花引爆,直至反應(yīng)完全為止,恢復(fù)到原溫度,容器內(nèi)壓強(qiáng)近似為零。
(1)相同條件下,通入的氣體氧氣和乙烷的體積比是多少?_____
(2)通入氧氣的質(zhì)量最大應(yīng)是多少?_____
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