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為更好地利用化學(xué)變化中的物質(zhì)變化和能量變化,在化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的快慢和進(jìn)行程度等。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Mg+AgCl濾液反應(yīng)比Mg+H2O反應(yīng)速率快,研究小組對(duì)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行了探究。
【提出猜想】
猜想一:Cl-鉆入Mg(OH)2膜形成孔徑,增大了Mg和H2O的接觸面積,加快了Mg+H2O的反應(yīng)速率,稱作“離子鉆入效應(yīng)”;
猜想二:在“離子鉆入效應(yīng)”基礎(chǔ)上,Mg置換Ag+形成許多微小的Mg-Ag原電池,使Mg+H2O反應(yīng)速率進(jìn)一步加快。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
(1)取表面積和質(zhì)量相同的鎂條(5cm),用濃度分別為1mol/LKCl、0.2mol/LAgNO3、0.2mol/LKNO3溶液,按照下表進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn),若有沉淀,先將沉淀過(guò)濾后,將濾液加入裝Mg條的試管,并觀察Mg條表面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 菁優(yōu)網(wǎng) V(KCl)/mL V(AgNO3)/mL V(KNO3)/mL V(H2O)/mL 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1 / / / 5.00 微小氣泡附著
2 4.50 0.50 / / 大量氣泡放出
3 4.50 / / 0.50 少量氣泡放出
4 a / b / 少量氣泡放出
①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):a=
4.5
4.5
,b=
0.5
0.5
。
②由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3對(duì)比可知:Cl-有加快Mg+H2O反應(yīng)速率的作用。
③由實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)對(duì)比可知:Ag+有加快Mg+H2O反應(yīng)速率的作用。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論1】猜想一和猜想二成立。
寫(xiě)出Ag+的水解離子方程式
Ag++H2O?AgOH+H+
Ag++H2O?AgOH+H+
。
(2)為了進(jìn)一步證明Mg-Ag原電池能加快Mg+H2O+Cl-體系中Mg+H2O的反應(yīng)速率,研究小組利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】選取實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,采集兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的pH-時(shí)間、溫度-時(shí)間變化數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示:菁優(yōu)網(wǎng)
④由初始pH數(shù)據(jù)可知,曲線
a
a
(填“a”或“b”)表示實(shí)驗(yàn)2的pH-時(shí)間變化曲線,請(qǐng)解釋原因
溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7
溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7
。
⑤在pH=11左右,兩實(shí)驗(yàn)的pH變化都明顯趨于平緩的原因
Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng)
Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng)

⑥對(duì)“溫度-時(shí)間”曲線分析,在相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi),
實(shí)驗(yàn)2
實(shí)驗(yàn)2
(填“實(shí)驗(yàn)2”或“實(shí)驗(yàn)4”)放熱更多,因此速率更快。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論2】結(jié)合pH-時(shí)間、溫度-時(shí)間曲線可知,Mg-Ag原電池能加快Mg+H2O+Cl-體系中Mg+H2O的反應(yīng)速率。

【答案】4.5;0.5;Ag++H2O?AgOH+H+;a;溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7;Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng);實(shí)驗(yàn)2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/1 8:0:9組卷:30引用:2難度:0.7
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    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:41引用:3難度:0.6
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    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1
    H2O2 Fe2+
    為以下實(shí)驗(yàn)作參照物 298 3 6.0 0.30
    探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30
    298 10 6.0 0.30
    (1)編號(hào)③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->
     

    (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同實(shí)驗(yàn)編號(hào)中p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(p-CP)=
     

    (3)實(shí)驗(yàn)①②表明,溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是
     

    (二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
    (4)請(qǐng)分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)題:
    c(I-)/(mol?L-1 c(Fe3+)/(mol?L-1 v/(mol?L-1?s-1
    (1) 0.20 0.80 0.032k
    (2) 0.60 0.40 0.144k
    (3) 0.80 0.20 0.128k
    ①在v=kcm(I-)cn(Fe3+)中,m、n的值為
     
    .(選填A(yù)、B、C、D)
    A.m=1,n=1        B.m=1,n=2       C.m=2,n=1    D.m=2,n=2
    ②I-濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
     
    Fe3+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響(填“<”、“>”或“=”).
    (三)一定溫度下,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應(yīng).請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答:
    (5)v(正)
     
    v(逆)(填“>”、“<”或“=”);若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中,在相同溫度下達(dá)到平衡,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
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    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)為探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
     
    (填序號(hào),下同),選擇的依據(jù)是
     

    (2)為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時(shí)探究催化劑不同催化效果不同,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
     
    。
    (3)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯,其原因是
     

    (4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:5難度:0.5
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