Question

6．某化學興趣小組用如圖裝置進行“市售鋅粒和硫酸反應制取氫氣的條件選擇”的探究：當B中的化學反應趨于平穩(wěn)后，每間隔一分鐘收集一次氫氣．不同條件下，每分鐘收集到氫氣的體積如表：

實驗序號	硫酸濃度	飽和硫酸銅溶液體積/mL	B反應達到平穩(wěn)時間/min	第1分鐘收集氫氣體積/mL	第2分鐘收集氫氣體積/mL	第3分鐘收集氫氣體積/mL	…
1	20%	0	5.4	6.1	11.9	13.7	…
2	20%	0.5	2.5	23.9	32.1	33.5	…
3	30%	0.5	1.1	60.7	89.9	90.1	…
4	a%	3.0	0.8	55.7	66.0	61.4	…

請回答：
（1）關閉K₂、打開K₁，觀察到A中冒出均勻的氣泡，說明B反應達到平穩(wěn)．
（2）實驗l、2是對比探究實驗，分析上表，說明該對比探究實驗的目的是滴加0.5ml的飽和硫酸銅溶液對生成氫氣速率的影響．
（3）細口瓶C的容積為V（mL），為了使加入的鋅（質量bg）不浪費，在C中還留有$\frac{2}{5}$的水時，則V=$\frac{b{V}_{m}}{39}$[與b的代數(shù)關系式，氣體摩爾體積是V_m（mL•mol^-1）]．
（4）實驗4是研究飽和硫酸銅溶液的體積對實驗的影響，a值應為B（填選項）．
A．20　　　   　 B．30C．27　　　 　　　 D．40
（5）分析上表，市售鋅粒和硫酸反應制取氫氣的條件應該選擇實驗3（填實驗序號）．
（6）查資料得知：Cu⁺+Cl^-═CuCl↓．
濕法冶鋅工藝中，硫酸鋅溶液中常含有少量的氯離子，往其中加硫酸銅溶液和金屬鋅，可除去氯離子，其離子反應方程式是Zn+2Cu²⁺+2Cl^-﹦2CuCl↓+Zn²⁺．

Answer 1

分析 （1）關閉K₂、打開K₁，鋅和硫酸反應生成氫氣，可在A中觀察到有氣泡出現(xiàn)；
（2）實驗1、2的不同在于實驗1沒有滴加硫酸銅，而實驗2滴加硫酸銅；
（3）根據(jù)方程式計算；
（4）實驗4是研究飽和硫酸銅溶液的體積對實驗的影響，硫酸濃度應相同，根據(jù)生成氫氣的體積判斷；
（5）實驗3反應速率最大；應選擇反應速率最大的條件；
（6）由反應物和生成物可寫出反應的離子方程式．

解答 解：（1）裝置B中硫酸與鋅反應制備氫氣，關閉K₂，打開K₁，則生成的氫氣進入裝置A中，當燒杯中逸出的氣泡均勻時表明B生成氫氣的反應達到平穩(wěn)，
故答案為：A中冒出均勻的氣泡；
（2）實驗l、2是對比探究實驗，由表中數(shù)據(jù)可知，實驗1、2的不同在于實驗1沒有滴加硫酸銅，而實驗2滴加硫酸銅，二者反應的速率不同，可用于比較硫酸銅溶液對反應呢速率的影響，
故答案為：滴加0.5 mL的飽和硫酸銅溶液對生成氫氣速率的影響；
（3）Zn與硫酸反應制備氫氣的化學方程式中，Zn和H₂的計量系數(shù)相同，則物質的量相同，故$\frac{bg}{65g/mol}$=$\frac{V×3}{5}$÷V_m，即V=$\frac{b{V}_{m}}{39}$，
故答案為：$\frac{b{V}_{m}}{39}$；
（4）對比實驗2、實驗3和實驗4的第1分鐘、第2分鐘、第3分鐘收集的氣體，相同時間內實驗4收集的氣體比實驗2多，但比實驗3少，為了測定飽和硫酸銅溶液的體積對實驗的影響，需要固定硫酸的濃度，該硫酸濃度應為30%，
故答案為：B；
（5）實驗3反應速率最大，故應該選擇實驗3的條件，
故答案為：3；
（6）由反應物和生成物可寫出反應的離子方程式為Zn+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+Zn²⁺，
故答案為：Zn+2Cu²⁺+2Cl^-=2CuCl↓+Zn²⁺．

點評 本題考查實驗探究，側重于學生的分析能力、實驗能力和評價能力的考查，注意把握表中數(shù)據(jù)，能正確把握題給信息，難度不大．