Question

甲同學擬通過實驗探究同主族元素性質的遞變規律，以及影響化學反應速率的因素．其設計的實驗方案如下，請你幫他填寫完整，并做出評價．
實驗室提供的試劑：鋅塊、鋅粉、鐵條、鐵粉、銅條、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/鹽酸、3mol/L的鹽酸
（1）探究同主族元素性質的遞變規律

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及離子方程式
	甲 溶液由無色變為橙色 乙 溶液由無色變為黃色	離子方程式 甲： 2Br-+Cl2═Br2+2Cl- 乙： 2I-+Cl2═2Cl-+I2 結論：鹵素單質的氧化強到弱的順序為Cl2＞Br2＞I2

【評價】甲同學設計的實驗方案的合理性是

B

（填序號）
A．非常合理B．部分合理C．完全不合理
【補充和完善】上一項若填A，則此項不用再作答，若填B或C，則完成實驗還需要的試劑是

溴水

．
（2）探究影響化學反應速率的因素

實驗步驟	實驗現象	實驗依據和結論
3mL1mol/L    3mL3mol/L 鹽酸           鹽酸 （金屬質量相同，鹽酸均過量）	均有氣體生成，鋅粉先消失，鋅塊后消失	因為乙試管中的反應更快，所以反應物濃度越大，反應速率越快．

甲同學所得實驗依據和結論有明顯問題，問題是

鋅粉的表面積大，也能加快反應速率

．
（3）請你利用原電池原理，設計實驗，比較銅和鐵的金屬活動性．畫出實驗裝置圖，標出正負極、電子流動方向，寫出電極反應式．
裝置圖

電極反應式

負極：Fe-2e^-═Fe²⁺

正極：2H⁺+2e^-═H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據氯氣氧化性大于溴單質和碘單質的氧化性分析并寫出反應的離子方程式；由于乙試管使用的是氯水，無法證明溴單質的氧化性大于碘單質的氧化性；
（2）根據兩支試管中鋅的表面積大小也影響化學反應速率分析；
（3）比較銅和鐵的金屬活動性，利用原電池原理，銅絲和鐵絲為原電池兩極，以稀硫酸為電解質溶液，據此畫出實驗裝置圖，標出正負極、電子流動方向，并寫出電極反應式．

解答：解：（1）甲試管中加入氯水，溶液中溴離子被氯氣氧化成溴單質，溶液由無色變為橙色，反應的離子方程式為：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，
乙試管中加入氯水，溶液中的碘離子被氯氣氧化成碘單質，溶液由無色變為黃色，反應的離子方程式為：2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，
由于乙試管使用的是氯水，無法證明溴單質的氧化性大于碘單質的氧化性，甲同學設計的實驗方案部分合理，所以試管乙應該使用溴水，
故答案為：

實驗現象	實驗結論及離子方程式
甲：溶液由無色變為橙色 乙：溶液由無色變為黃色	甲 2Br-+Cl2═Br2+2Cl- 乙 2I-+Cl2═2Cl-+I2

B；溴水；
（2）兩支試管中鹽酸的濃度和鋅的表面積不同，鹽酸的濃度和鋅的表面積都影響化學反應速率，所以無法證明濃度對反應速率的影響，正確方法應該將鋅都改用同樣的規格，
故答案為：鋅粉的表面積大，也能加快反應速率；
（3）用鐵、銅作電極，稀硫酸作電解質溶液設計原電池，鐵的金屬性比銅強，所以鐵作負極，銅作正極，電子從負極沿導線流向正極，畫出的原電池裝置圖為：
發生的電極反應為：負極：Fe-2e^-═Fe²⁺；正極：2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案為：；負極：Fe-2e^-═Fe²⁺；正極：2H⁺+2e^-═H₂↑．

點評：本題考查了探究化學反應速率的影響因素、原電池工作原理，題目難度中等，注意掌握影響反應速率的因素及原電池工作原理，試題充分考查了學生靈活應用所學知識解決實際問題的能力．