某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。
(1)方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为___。
(2)方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出负极的电极反应式___。
(3)方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案及现象(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):___。
已知锌与稀盐酸反应放热,某学生为了探究反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度,每次实验稀盐酸的用量为25.00mL,锌有细颗粒与粗颗粒两种规格,用量为6.50g。实验温度为298K、308K。
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项),并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
编号 | T/K | 锌规格 | 盐酸浓度/mol·L-1 | 实验目的 |
① | 298 | 粗颗粒 | 2.00 | (Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和___探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和___探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
② | 298 | 粗颗粒 | 1.00 | |
③ | 308 | 粗颗粒 | 2.00 | |
④ | 298 | 细颗粒 | 2.00 |
(2)实验①记录如下(换算成标况):
时间(s) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
氢气体积(mL) | 16.8 | 39.2 | 67.2 | 224 | 420 | 492.8 | 520.8 | 543.2 | 554.4 | 560 |
①计算在30s~40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=___(忽略溶液体积变化)。
②反应速率最大的时间段(如0s~10s......)为___,可能原因是___。
③反应速率最小的时间段为___,可能原因是___。
(3)另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,在不影响产生H2气体总量的情况下,你认为他上述做法中可行的是___(填相应字母);
A.蒸馏水 B.NaNO3溶液 C.NaCl溶液 D.CuSO4溶液 E.Na2CO3
(4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
①定性如图甲可通过观察___,定性比较得出结论。甲同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是___。受甲同学的启发乙同学提出了另一种方案,你猜想乙同学的方案是___;
②定量如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,实验中需要测量的数据是___。
元素①~⑩在周期表中的位置如表所示,试回答下列问题。
(1)上述10种元素中,化学性质最不活泼的是___(填元素符号,下同);与水反应最激烈的金属元素是___。
(2)元素①最高价氧化物的结构式是___;元素②的简单气态氢化物的电子式是___;上述10种元素中,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质是___(填化学式)。
(3)①②⑤元素的原子半径由小到大的顺序为___(用元素符号表示);
(4)请用一个化学方程式(或离子方程式)说明元素⑦和⑩非金属性的强弱:___。
(5)④和⑥两元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式:___。
(6)为了证明⑤和⑥两种元素的金属性强弱,下列说法或实验能提供证据的是___。
A.比较两种元素的单质的熔点、沸点高低
B.将打磨过的形状、大小相同这两种元素的单质分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
C.比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物碱性强弱
用序号填写下列空格:
①O2和O3②H2、D2和T2③12C和14C④石墨和足球烯(C60)⑤和⑥正丁烷和异丁烷⑦和⑧CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
互为同素异形体的是___;互为同位素的是__,互为同分异构体的是__,互为同系物的是__,同一种物质的是___。
在一定条件下,容积为2L的密闭容器中,将2molM气体和3molN气体混合,发生下列反应:2M(g) + 3N(g)xQ(g) + 3R(g),该反应达到平衡时生成2.4molR,并测得Q浓度为0.4 mol·L-1,下列叙述正确的是
A. X值为2 B. 容器内压强不变
C. 平衡时N的浓度为0.6mol/L D. M的转化率为80%
锌-空气电池(原理如下图〉适宜用作城市电动车的动力电源,放电时Zn转化为ZnO。则该电池放电时下列说法正确的是( )
A.将电能转化为化学能 B.氧气在石墨电极上发生还原反应
C.电子由Zn电极经导线流向石墨电极 D.该电池放电时OH-向石墨电极移动