Question

某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气（气体体积已折算为标准状况下的体积），实验记录如下（累计值）：

时间/min	1	2	3	4	5
氢气体积/mL	50	120	232	290	310

（1）反应速率最大的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。

（2）反应速率最小的时间段是__（填“0～1min”“1～2min”“2～3min”或“4～5min”），原因是__。

（3）2～3min时间段内，以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为__。

（4）如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体，你认为可行的是__（填序号）。

A.蒸馏水      B.NaCl溶液      C.Na₂CO₃溶液      D.CuSO₄溶液

Answer

2～3min 该反应是放热反应，2～3min时间段内温度较高 4～5min 4～5min时间段内H+浓度较低 0.1mol·L-1·min-1 AB

【解析】

根据表格数据可得：“0～1min”产生氢气的量为50mL，“1～2min”产生氢气的量为120mL-50mL=70mL，“2～3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL，“4～5min”产生的氢气的量为310mL-290mL=20mL，再根据公式分析解答问题。

(1)反应速率最大，则单位时间内产生的氢气最多，“2～3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL，又因该反应是放热反应，此时间段内温度较高，故答案为：2～3min；该反应是放热反应，2～3min时间段内温度较高；

(2)速率最小，即单位内产生的氢气最少，4～5min共产生20mL氢气，主要原因是随着反应的进行，此时间段内H+浓度较低，故答案为：4～5min；4～5min时间段内H+浓度较低；

(3) 根据公式，“2～3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL，则，根据方程式：Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑可知，消耗的物质的量n(HCl)=2n(H2)=0.01mol，然后再根据可求得盐酸的反应速率，故答案为0.1 mol·L-1·min-1；

(4)加入蒸馏水和NaCl溶液相当于降低盐酸浓度，反应速率减小，加入Na2CO3溶液，会消耗盐酸，则会减少生成氢气的量，CuSO4溶液会消耗锌，会减少生成氢气的量，且反应放热会增大反应速率，故答案选AB。