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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
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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:
⊙⊙⊙
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
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. 20 B.30 C.27 D. 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 ___ .
⊙
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 | ⊙… |
1 | ⊙20% | ⊙0 | ⊙5.4 | ⊙6.1 | ⊙11.9 | ⊙13.7 | ⊙… |
2 | ⊙20% | ⊙0.5 | ⊙2.5 | ⊙23.9 | ⊙32.1 | ⊙33.5 | ⊙… |
3 | ⊙30% | ⊙0.5 | ⊙1.1 | ⊙60.7 | ⊙89.9 | ⊙90.1 | ⊙… |
4 | ⊙a% | ⊙3.0 | ⊙0.8 | ⊙55.7 | ⊙66.0 | ⊙61.4 | ⊙… |
(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 |
(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. 20 B.30 C.27 D. 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 ___ .
▼优质解答
答案和解析
(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
=
,即V=
=0.0256bVm,故答案为:
或0.0256bVm;
(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+.
(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 |
bVm |
39 |
bVm |
39 |
(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+.
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