Question

（8分）某研究性學習小組為探究純鐵與鹽酸反應，取同質量、同體積的鋅片、同濃度鹽酸做了下列平行實驗：

實驗①：把純鐵片投入到盛有稀鹽酸的試管中，發現氫氣發生的速率變化如圖所示：

實驗②：在鹽酸中滴入幾滴CuCl₂溶液，生成氫氣速率加快。

試回答下列問題：

（1）試分析實驗①中t₁～t₂速率變化的主要原因是                         　          ，t₂～t₃速率變化的主要原因是                                                  。

（2）若要加快化學反應速率，除實驗②的方法外，還可以采取哪些措施？（至少寫兩點）

                                、                         

（3）某同學認為實驗②反應速率加快的主要原因是因為形成了原電池，你認為是否正確？

      （填“正確”或“不正確”）。請選擇下列相應的a或b作答。

a、若不正確，請說明原因：                                                  

b、若正確則寫出實驗②中原電池的正、負極電極反應式。                                 

（4）已知熱化學方程式Fe_(S) + 2H⁺ _(aq) = Fe²⁺_(aq) + H_2(g)↑ ; △H= —42kJ/mol，28g的鐵完全反應后放出的熱量為                 。

 

Answer 1

【答案】

1）反應放熱，溶液溫度升高，反應速率加快隨反應進行，鹽酸的濃度減小較大，反應速度減慢           （2）加熱、增大鹽酸的濃度、把鐵片換成鐵粉等

（3）正確。正極：2H⁺ + 2e^－=H₂↑   負極：Zn—2e^－=Zn²⁺  （4）21kJ

【解析】（1）考查影響反應速率的外界條件。影響反應速率的外界條件一般是溫度、濃度、壓強和催化劑等。根據反應的特點可知，這是一個放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高，所以反應速率逐漸加快。但隨著反應的進行，鹽酸的濃度會逐漸降低，此時濃度的影響超過了溫度的影響，因此反應速率又逐漸減小。

（2）要加快反應速率，可以通過增大鹽酸的濃度，升高溫度，或使用鐵粉增大反應物的接觸面積等。

（3）由于鋅能把氯化銅置換出銅，從而構成銅鋅原電池，鋅是負極，銅正極，從而加快反應速率。電極反應式分別是正極：2H⁺ + 2e^－=H₂↑   負極：Zn—2e^－=Zn²⁺。

（4）根據方程式可知，消耗56g鐵，反應就放出42kJ的能量，所以28g的鐵完全反應后放出的熱量為21kJ。