某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過實驗比較等體積(200mL)0.55mol/L硫酸、1.1mol/L鹽酸、1.1mol/L醋酸分別與過量金屬反應(yīng)生成氫氣的速率請你協(xié)助完成如下實驗,并回答相關(guān)問題.
(1)實驗用品:儀器(略)、藥品(除給定的三種酸溶液外,在Na、Mg、Fe三種金屬中選擇最合適的一種,并說明理由).選擇的金屬是
Mg
Mg
,不選其它兩種金屬的理由是
由于Na太活潑,能和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,影響實驗結(jié)論;Fe與酸反應(yīng)的速率較慢,實驗時間較長
由于Na太活潑,能和水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,影響實驗結(jié)論;Fe與酸反應(yīng)的速率較慢,實驗時間較長
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(2)實驗原理:(用離子方程式表示)
2H++Mg=H2↑+Mg2+、2CH3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-
2H++Mg=H2↑+Mg2+、2CH3COOH+Mg=H2↑+Mg2++2CH3COO-
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(3)甲同學(xué)設(shè)計的實驗裝置,乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能控制三個反應(yīng)在同一時間發(fā)生,并作了相應(yīng)的改進(jìn).你認(rèn)為乙同學(xué)改進(jìn)的措施是:
同時用分液漏斗分別向燒瓶中加入酸液
同時用分液漏斗分別向燒瓶中加入酸液
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(4)按改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實驗,實驗中HCl與金屬反應(yīng)產(chǎn)生H
2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見圖一,計算實驗在80-120s范圍內(nèi)HCl的平均反應(yīng)速率
0.00375mol/(L.min)
0.00375mol/(L.min)
(忽略溶液體積變化,寫出計算過程).
(5)請在答題卡的框圖中,畫出HAc、H
2SO
4與金屬反應(yīng)產(chǎn)生H
2質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖.
(6)量筒的規(guī)格由
酸溶液的體積
酸溶液的體積
決定.
(7)對鹽酸和醋酸反應(yīng)圖象的異同,你的解釋是
醋酸中存在電離平衡,反應(yīng)開始時c(H+)小于鹽酸,故反應(yīng)速率也小于鹽酸.由于醋酸、鹽酸最終提供的H+的物質(zhì)的量相等,故最后的得到H2體積相等.
醋酸中存在電離平衡,反應(yīng)開始時c(H+)小于鹽酸,故反應(yīng)速率也小于鹽酸.由于醋酸、鹽酸最終提供的H+的物質(zhì)的量相等,故最后的得到H2體積相等.
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