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某学生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,实验记录如下(累计值):时间(min)12345氢气体
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问题描述:

某学生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,实验记录如下(累计值):

时间(min)12345
氢气体积(mL)50120232290310
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反应速率最大______,原因是______.

(2)哪一时间段的反应速率最小______,原因是______.

(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变)______.

(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水、B.NaCl溶液、C.NaNO3溶液、D.CuSO4溶液、E.Na2CO3溶液,你认为可行的是______.

(5)把锌与盐酸的反应设计成原电池,请画出装置示意图,标明正负极,电子流动方向,写出正极的电极反应式______.

吕永健回答:
  (1)和(2)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min时间段中,产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、68mL、20mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min,因反应为放热反应,温度升高,反应速率增大,反应速率最小的时间段是4~5min时间段,此时温度虽然较高,但H+浓度小,   故答案为:2~3 min;该反应是放热反应,此时温度高;4~5 min;此时H+浓度小;   (3)在2~3min时间段内,n(H2)=0.112L22.4L/mol
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