题目

题型：不详难度：来源：

（14分）Ⅰ．在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
（1）加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是                                            ；
（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有                （答两种）；
（3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某学习小组设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol·L-1H2SO4 / mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液 / mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O / mL	V7	V8	V9	15	10	0

      请完成此实验设计，其中：V₂      V₅ ＝           ， V₆＝          ，V₈＝           ；
（第一空填“＞”、“＜”或“＝”；后三空填具体数值）
Ⅱ．常温下，某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，HA和NaOH的浓度以及混合后溶液的pH如下表：

组别	c（HA）/mo1·L-1	c（NaOH）/mo1·L-1	混合液pH
甲	c	0.2	pH = 7
乙	0.2	0.1	pH＞7
丙	0.1	0.1	pH = 9

请回答下列问题：
（4）仅从甲组情况分析，c是否一定等于0.2 ？     （选填“是”或“否”）。
（5）分析乙组实验数据，HA是     酸（选填“强”或“弱”）。该混合液中离子浓度由大到小的顺序是                                   。
（6）丙组所得混合液中由水电离出的c(OH^-) =          mo1·L^-1。

答案

（14分）
Ⅱ．（4）否（1分）；
（5）弱（1分）；c(Na⁺)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)（或 [Na⁺]＞[A^－]＞[OH^－]＞[H⁺]）（2分）
（6）10^-5 （2分）；

解析

（1）
（2）加快化学反应的速率的因素有：升高温度、加入催化剂、增大压强（有气体参加的反应）、增大反应物的浓度、反应物的接触面积大小等，本题可采用的措施有：

（3）该实验的目的为：研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，所以所取硫酸的量就是相同的，即V₂₌V₅ ＝30；
由所加饱和CuSO₄溶液的数据分析可得：V₆＝10；比较D、E、F中饱和CuSO₄溶液的体积与所加水的体积分析可知，饱和CuSO₄溶液的体积与加入水的体积和为20，进而求得V₈＝19.5；
（4）对于甲组来说，溶液的pH = 7为中性溶液，但无法确定c是否一定等于0.2，HA可以为弱酸，也可以为强酸；
（5）由乙组数pH＞7，溶液呈碱性，且在等体积混合的情况下，HA的浓度又是NaOH溶液的2倍，即可得HA一定为弱酸。该混合体系中，溶液中的溶质为等物质的量的HA、NaA，
溶液中的离子成分为：Na⁺、A^-、H⁺、OH^-四种成分，由于溶液呈碱性，即以A^-水解为主HA电离为次，所以溶液中各离子浓度的大小关系为：c(Na⁺)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)
（6）丙组为等体积等物质的量浓度的一元酸与一元碱混合，混合后溶液中的溶质为NaA，因溶液的pH = 9，即HA为弱酸，A^－水解使溶液呈碱性，促进水的电离。水电离出的c(OH^-) =10^-5