為更好地利用化學(xué)變化中的物質(zhì)變化和能量變化,在化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中還需要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的快慢和進行程度等。實驗發(fā)現(xiàn),Mg+AgCl濾液反應(yīng)比Mg+H2O反應(yīng)速率快,研究小組對此實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進行了探究。
【提出猜想】
猜想一:Cl-鉆入Mg(OH)2膜形成孔徑,增大了Mg和H2O的接觸面積,加快了Mg+H2O的反應(yīng)速率,稱作“離子鉆入效應(yīng)”;
猜想二:在“離子鉆入效應(yīng)”基礎(chǔ)上,Mg置換Ag+形成許多微小的Mg-Ag原電池,使Mg+H2O反應(yīng)速率進一步加快。
【實驗設(shè)計】
(1)取表面積和質(zhì)量相同的鎂條(5cm),用濃度分別為1mol/LKCl、0.2mol/LAgNO3、0.2mol/LKNO3溶液,按照下表進行系列實驗,若有沉淀,先將沉淀過濾后,將濾液加入裝Mg條的試管,并觀察Mg條表面實驗現(xiàn)象。
實驗序號 | V(KCl)/mL | V(AgNO3)/mL | V(KNO3)/mL | V(H2O)/mL | 實驗現(xiàn)象 | |
1 | / | / | / | 5.00 | 微小氣泡附著 | |
2 | 4.50 | 0.50 | / | / | 大量氣泡放出 | |
3 | 4.50 | / | / | 0.50 | 少量氣泡放出 | |
4 | a | / | b | / | 少量氣泡放出 |
4.5
4.5
,b=0.5
0.5
。②由實驗1和實驗3對比可知:Cl-有加快Mg+H2O反應(yīng)速率的作用。
③由實驗和實驗對比可知:Ag+有加快Mg+H2O反應(yīng)速率的作用。
【實驗結(jié)論1】猜想一和猜想二成立。
寫出Ag+的水解離子方程式
Ag++H2O?AgOH+H+
Ag++H2O?AgOH+H+
。(2)為了進一步證明Mg-Ag原電池能加快Mg+H2O+Cl-體系中Mg+H2O的反應(yīng)速率,研究小組利用數(shù)字化實驗進行了驗證。
【實驗設(shè)計】選取實驗2和實驗4兩個實驗方案,采集兩個實驗的pH-時間、溫度-時間變化數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)如圖所示:
④由初始pH數(shù)據(jù)可知,曲線
a
a
(填“a”或“b”)表示實驗2的pH-時間變化曲線,請解釋原因 溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7
溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7
。⑤在pH=11左右,兩實驗的pH變化都明顯趨于平緩的原因
Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng)
Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng)
。⑥對“溫度-時間”曲線分析,在相同反應(yīng)時間內(nèi),
實驗2
實驗2
(填“實驗2”或“實驗4”)放熱更多,因此速率更快。【實驗結(jié)論2】結(jié)合pH-時間、溫度-時間曲線可知,Mg-Ag原電池能加快Mg+H2O+Cl-體系中Mg+H2O的反應(yīng)速率。
【答案】4.5;0.5;Ag++H2O?AgOH+H+;a;溶液中存在銀離子,銀離子水解使得溶液呈酸性,所以初始階段pH<7;Mg(OH)2沉淀覆蓋在鎂條表面,阻礙了Mg+H2O的反應(yīng);實驗2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/1 8:0:9組卷:30引用:2難度:0.7
相似題
-
1.控制變量法是化學(xué)實驗的常用方法之一,如圖所示實驗探究影響反應(yīng)速率的因素是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:41引用:3難度:0.6 -
2.為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,某研究小組設(shè)計了如下五個實驗。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。
(1)為探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實驗
(2)為探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時探究催化劑不同催化效果不同,應(yīng)選擇實驗
(3)通過觀察發(fā)現(xiàn)實驗⑤比實驗③現(xiàn)象明顯,其原因是
(4)根據(jù)上述實驗,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:5難度:0.5 -
3.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響.實驗中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298K或313K下設(shè)計如下對比實驗(其余實驗條件見下表):
實驗序號 實驗?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖所示.請根據(jù)實驗①曲線,計算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(p-CP)=
(3)實驗①②表明,溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
(4)請分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問題:c(I-)/(mol?L-1) c(Fe3+)/(mol?L-1) v/(mol?L-1?s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-濃度對反應(yīng)速率的影響
(三)一定溫度下,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應(yīng).請通過計算回答:
(5)v(正)發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
把好題分享給你的好友吧~~