某化学兴趣小组用如图装置进行“市售锌粒和硫酸反应制 - 已解决

某化学兴趣小组用如图装置进行“市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件选择”的探究：当B中的化学反应趋于平稳后，每间隔一分钟收集

某化学兴趣小组用如图装置进行“市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件选择”的探究：当B中的化学反应趋于平稳后，每间隔一分钟收集一次氢气．不同条件下，每分钟收集到氢气的体积如下表：

⊙

实验序号

⊙

硫酸浓度

⊙

饱和硫酸铜溶液体积/mL

⊙

反应达到平稳的时间/min

⊙

第1分钟收集氢气体积/mL

⊙

第2分钟收集氢气体积/mL

⊙

第3分钟收集氢气体积/mL

⊙

…

⊙

20%

⊙

5.4

⊙

6.1

⊙

11.9

⊙

13.7

⊙

…

⊙

20%

⊙

0.5

⊙

2.5

⊙

23.9

⊙

32.1

⊙

33.5

⊙

…

⊙

30%

⊙

0.5

⊙

1.1

⊙

60.7

⊙

89.9

⊙

90.1

⊙

…

⊙

3.0

⊙

0.8

⊙

55.7

⊙

66.0

⊙

61.4

⊙

…

请回答：

（1）关闭K₂、打开K₁，观察到 ___ ，说明B反应达到平稳．

（2）实验l、2是对比探究实验，分析上表，说明该对比探究实验的目的是 ___ ．

（3）细口瓶C的容积为V（mL），为了使加入的锌（质量bg）不浪费，在C中还留有[2/5]的水时，则V= ___ [与b的代数关系式，气体摩尔体积是Vm（mL•mol^-1）]．

（4）实验4是研究饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响，a值应为 ___ （填选项）．

A． 20B．30C．27D． 40

（5）分析上表，市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件应该选择实验 ___ （填实验序号）．

（6）从实验后的废液中回收皓矾（ZnSO₄•7H₂O）所需的实验操作步骤是 ___ 、蒸发浓缩、 ___ 、过滤、洗涤、凉干．

（7）查资料得知：Cu⁺+Cl^-═CuCl↓．

湿法冶锌工艺中，硫酸锌溶液中常含有少量的氯离子，往其中加硫酸铜溶液和金属锌，可除去氯离子，其离子反应方程式是 ___ ．

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1个回答

解题思路：（1）关闭K₂、打开K₁，锌和硫酸反应生成氢气，可在A中观察到有气泡出现；

（2）实验1、2的不同在于实验1没有滴加硫酸铜，而实验2滴加硫酸铜；

（3）根据方程式计算；

（4）实验4是研究饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响，硫酸浓度应相同，根据生成氢气的体积判断；

（5）实验3反应速率最大；应选择反应速率最大的条件；

（6）反应后的废液中往往含有不溶解的物质，故先过滤，除去不溶物，然后蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤、洗涤、晾干即得皓矾；

（7）由反应物和生成物可写出反应的离子方程式．

（1）装置B中硫酸与锌反应制备氢气，关闭K₂，打开K₁，则生成的氢气进入装置A中，当烧杯中逸出的气泡均匀时表明B生成氢气的反应达到平稳，故答案为：A中冒出均匀（或连续）的气泡；

（2）实验l、2是对比探究实验，由表中数据可知，实验1、2的不同在于实验1没有滴加硫酸铜，而实验2滴加硫酸铜，二者反应的速率不同，可用于比较硫酸铜溶液对反应呢速率的影响，故答案为：滴加0.5 mL的饱和硫酸铜溶液对生成氢气速率的影响；

（3）Zn与硫酸反应制备氢气的化学方程式中，Zn和H₂的计量系数相同，则物质的量相同，故[bg/65g/mol]=

V×

Vm，即V=

bVm

39=0.0256bV_m，故答案为：

bVm

39或0.0256bV_m；

（4）对比实验2、实验3和实验4的第1分钟、第2分钟、第3分钟收集的气体，相同时间内实验4收集的气体比实验2多，但比实验3少，为了测定饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响，需要固定硫酸的浓度，该硫酸浓度应为30%，故答案为：B；

（5）实验3反应速率最大，故应该选择实验3的条件，故答案为：3；

（6）反应后的废液中往往含有不溶解的物质，故先过滤，除去不溶物，然后蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤、洗涤、晾干即得皓矾，故答案为：过滤；冷却结晶；

（7）由反应物和生成物可写出反应的离子方程式为Zn+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+Zn²⁺，故答案为：Zn+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+Zn²⁺．

点评：

本题考点：探究温度、压强对化学反应速率的影响．

考点点评：本题考查实验探究，侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查，注意把握表中数据，能正确把握题给信息，难度不大．

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