Question

【題目】能源與材料、信息一起被稱為現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。面對能源枯竭的危機，提高能源利用率和開辟新能源是解決這一問題的兩個主要方向。

(1)化學反應速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，這是化學學科關(guān)注的方面之一。某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下(累計值):

時間	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL(標況)	100	240	464	576	620

①哪一段時間內(nèi)反應速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。

②另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積。他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率但不影響生成氫氣的量。你認為不可行的是____________(填字母序號)。

A 濃鹽酸 B KCl溶液 C 蒸餾水 D CuSO4溶液

(2)尋找替代能源，是化學學科一直關(guān)注的另一方面。電能是一種二次能源，電能的應用大大豐富和方便了我們的生活、學習和工作。某化學興趣小組探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計了一個Mg、Al、NaOH溶液電池，請寫出

①原電池的負極電極反應：_________________________________；

②原電池的正極電極反應：___________________________________；

③原電池的總反應的離子方程式：___________________________________。

Answer 1

【答案】2～3 min BC 2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O 6H2O+6e-=6OH-+3H2↑ 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑

【解析】

（1）①在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為100mL、140mL、224mL、112mL、44mL，由此可知反應速率最大的時間段為2～3 min，因反應為放熱反應，溫度升高，反應速率增大，反應速率最小的時間段是4～5min時間段，此時溫度雖然較高，但H+濃度小，答案為2～3 min；

② A．濃鹽酸，H+濃度增大，反應速率增大且增大產(chǎn)生氫氣的量，選項A錯誤；

B．加入KCl溶液溶液，H+濃度減小，反應速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，選項B正確；

C．加入蒸餾水，H+濃度減小，反應速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，選項C正確；

D．加入CuSO4溶液，Zn置換出Cu反應速度增大，但影響生成氫氣的量，選項D錯誤；

答案選BC；

(2)設(shè)計了一個Mg、Al、NaOH溶液電池時，鋁為電池負極，鋁失電子在堿性條件下生成偏鋁酸鈉，溶液中水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣。

①原電池的負極上鋁失電子產(chǎn)生AlO2-，電極反應為2Al-6e-+8OH-= 2AlO2-+4H2O；

②原電池的正極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應式為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑；

③原電池的總反應的離子方程式為：2Al+2H2O+2OH-= 2AlO2-+3H2↑。