题目

题型：不详难度：来源：

（12分）甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律，以及影响化学反应速率的因素。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂：锌块、锌粉、铁条、铁粉、铜条、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/L盐酸、3mol/L的盐酸
（1）探究同主族元素性质的递变规律
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式

②【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是___________（填序号）
A. 非常合理         B. 部分合理         C. 完全不合理
③【补充和完善】上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是___________。
（2）探究影响化学反应速率的因素

实验步骤	实验现象	实验依据和结论
3mL1mol/L    3mL3mol/L 盐酸          盐酸 （金属质量相同，盐酸均过量）	均有气体生成，锌粉先消失，锌块后消失	因为乙试管中的反应更快，所以反应物浓度越大，反应速率越快。

甲同学所得实验依据和结论有明显问题，问题是                                     。
（3）请你利用原电池原理，设计实验，比较铜和铁的金属活动性。画出实验装置图，标出正负极、电子流动方向，写出电极反应式。

答案

（1）①甲：溶液由无色变为橙色，离子方程式：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂.乙：溶液 由无色变为黄色，离子方程式为：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂。② B ；③ 溴水；（2）锌粉的表面积大，也能加快反应速率。（3）(图像3分)（正负极也可以用文字书写，正极材料、电解质溶液的选用合理即可。正负极材料、标正负极均正确给1分，电子移动方向正确给1分，电解质溶液正确给1分，若未形成闭合回路扣1分，即没画电解质或导线时。）负极：Zn - 2e^-=Zn²⁺  正极：Cu²⁺ + 2e^-=Cu

解析

试题分析：（1）①由于非金属性Cl>Br>I,元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强。活动性强的能把活动性弱的从化合物中置换出来。把氯气通入NaBr溶液中，氯气把溴单质置换出来，由于溴单质的水溶液为橙色。相应的离子方程式为Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂。把氯气通入NaI溶液中，氯气把碘单质置换出来，由于碘单质的水溶液为黄色。相应的离子方程式为Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂。②该方案只能证明Cl₂>Br₂，Cl₂ >I₂，但是不能证明Br₂>I₂，因此选项为B。③应该再补充一个实验，把溴水加入到NaI溶液中，若能发生置换反应，则证明Br₂>I_2。即Cl₂>Br₂ >I₂。（2）Zn是固体，Zn粉的表面积比Zn块大，与同种浓度的盐酸接触面积大，实验反应速率快。而不是固体的浓度大引起的速率变化。（3）Zn、C作电极，电解质溶液为CuSO₄，Zn、C连接起来同时插入CuSO₄溶液。这时构成了原电池。Zn作负极，发生反应：Zn - 2e^-=Zn²⁺。C为正极，在正极上发生反应：Cu²⁺ + 2e^-=Cu。总方程式为Zn+Cu²⁺ ="Cu+" Zn²⁺。