(10分)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________
____________________ _;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________ ;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4
溶液起相似作用的是________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4 mol·L-1 H2SO4/mL |
30 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
饱和CuSO4溶液/mL |
0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
V6 |
20 |
H2O/mL |
V7 |
V8 |
V9 |
V10 |
10 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=__________,V9=________。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______________________。
(6分)短周期的四种元素W、X、Y、Z,原子序数依次变小,四种元素的原子核外电子层数之和为8。X元素的原子最外层电子数等于Y和Z两元素的原子最外层电子数之和。W元素和Y元素的原子最外层上的电子数分别是各自电子层数的2倍。X和Z可以形成XZ3的化合物。
(1)(XZ4)2W属于离子化合物,写出此化合物的化学式_________________。
(2)在A物质的一个分子里含有一个W原子,一个X原子,一个Y原子和一个Z原子,四个原子共形成5对共用电子对,写出此分子的结构式_______________。A物质生成的钾盐溶液常用检验___________(填写一种阳离子符号)。
(5分)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ):
物质 |
Cl2 |
Br2 |
I2 |
HCl |
HBr |
HI |
H2 |
能量(kJ) |
243 |
193 |
151 |
432 |
366 |
298 |
436 |
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质本身具有的能量最低的是 。
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
(2)X2+H2 2HX (X代表Cl、Br、I)的反应是放热反应还是吸热反应?
(3)相同条件下,X2 (X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是 。
(4)若无上表中的数据,你能回答问题(3)吗? (回答“能”或“不能”)。你的依据是 。
(6分)经验表明,除氢和氦外,当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)时,该元素属于金属元素;当元素原子的最外层电子数(m)多于电子层数(n)时,该元素属于非金属元素,其数学表达式为n≥2;(n-m)≥0时是金属元素;(n-m)<0时是非金属元素。试回答以下问题:
(1)第n周期有 种主族金属元素。有 种非金属元素。
(2)第m主族有 种非金属元素。
(3)根据以上规则,预言未来发现的第七周期元素中,有 种非金属元素,其理由是 。
(3分)在某体积为2L的密闭容器中充入1.5mol NO2和2mol CO,在一定条件下发生反应:
NO2+CO CO2+NO,2 min时,测得容器中NO的物质的量为0.5 mol ,则:
(1)此段时间内,用CO2表示的平均反应速率为 。
(2)2 min时,容器内气体的总物质的量为 。
(3)假设此反应在5 min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量 (填“大于”、“小于”或“等于”)2 min时容器内气体的总物质的量。
(4分)原电池是一种________________________装置。电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH,其电极反应式为:
Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电池的负极是____________,正极发生的是____________反应(填反应类型),总反应式为___________________________________。