Question

【題目】能源與材料、信息一起被稱為現代社會發展的三大支柱。面對能源枯竭的危機，提高能源利用率和開辟新能源是解決這一問題的兩個主要方向。

(1)化學反應速率和限度與生產、生活密切相關，這是化學學科關注的方面之一。某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值):

時間/min	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL(標況)	100	240	464	576	620

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

②另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積。他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率但不影響生成氫氣的量。你認為可行的是____________(填字母序號)。

A．KCl溶液 B．濃鹽酸 C．蒸餾水 D．CuSO4溶液

(2)如圖為原電池裝置示意圖：

①將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，作負極的分別是_______(填字母)。

A．鋁片、銅片 B．銅片、鋁片

C．鋁片、鋁片 D．銅片、銅片

寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式：_______________。

②若A為Cu，B為石墨，電解質為FeCl3溶液，工作時的總反應為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。寫出B電極反應式：________；該電池在工作時，A電極的質量將_____(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應消耗了0.1mol FeCl3，則轉移電子的數目為_______。

Answer 1

【答案】2～3 AC B Cu-2e=Cu2+ Fe3++e=Fe2+ 減小 0.1NA

【解析】

(1)①先分析各個時間段生成氫氣的體積，然后確定反應速率最大的時間段。

②A．加入KCl溶液，相當于加水稀釋；

B．加入濃鹽酸，增大c(H+)；

C．加入蒸餾水，稀釋鹽酸；

D．加入CuSO4溶液，先與Zn反應生成Cu，形成原電池。

(2)①將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發生鈍化，銅失電子發生反應；一組插入燒堿溶液中，銅不反應，鋁與電解質發生反應，由此確定兩個原電池中的負極。

由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式。

②若A為Cu，B為石墨，電解質為FeCl3溶液，工作時A作負極，B作正極，則B電極，Fe3+得電子生成Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進入溶液。若該電池反應消耗了0.1mol FeCl3，則Fe3+轉化為Fe2+，可確定轉移電子的數目。

(1)①在1min的時間間隔內，生成氫氣的體積分別為140mL、224mL、112mL、44mL，從而確定反應速率最大的時間段為2～3min。答案為：2～3；

②A．加入KCl溶液，相當于加水稀釋，反應速率減慢但不影響生成氫氣的體積，A符合題意；

B．加入濃鹽酸，增大c(H+)，反應速率加快且生成氫氣的體積增多，B不合題意；

C．加入蒸餾水，稀釋鹽酸，反應速率減慢但不影響生成氫氣的體積，C符合題意；

D．加入CuSO4溶液，先與Zn反應生成Cu，形成原電池，反應速率加快但不影響氫氣的總量；

故選AC。答案為：AC；

(2)①將鋁片和銅片用導線相連，一組插入濃硝酸中，鋁發生鈍化，銅失電子發生反應；一組插入燒堿溶液中，銅不反應，鋁與電解質發生反應，由此確定兩個原電池中的負極分別為銅片、鋁片，故選B。由此可寫出插入濃硝酸溶液中形成的原電池的負極反應式為Cu-2e=Cu2+。答案為：B；Cu-2e=Cu2+；

②若A為Cu，B為石墨，電解質為FeCl3溶液，工作時A作負極，B作正極，則B電極上Fe3+得電子生成Fe2+，電極反應式為Fe3++e=Fe2+；該電池在工作時，A電極上Cu失電子生成Cu2+進入溶液，A電極的質量將減小。若該電池反應消耗了0.1mol FeCl3，則Fe3+轉化為Fe2+，可確定轉移電子的數目為0.1NA。答案為：減小；0.1NA。