Question

現有下列裝置，回答問題：

（1）寫出有標號儀器的名稱：①      ；
（2）檢查B裝置的氣密性的方法是：      ，向長頸漏斗中加適量的水，若觀察到長頸漏斗末端出現穩定的水柱，則裝置不漏氣；
（3）實驗室制取H₂的反應化學方程式為      ，發生裝置為      ；
（4）實驗發現：用40％的硫酸制取H₂效果最好。現欲配制30mL 40％（密度為1.30g·mL^—1）的硫酸，需要98％（密度為1.84g·mL^—1）的濃硫酸      mL（精確到小數點后一位），需要水      mL（精確到小數點后一位）。量取濃硫酸時，若仰視讀數（其他操作均正確），則所配硫酸的質量分數      40％（填“＞”或“＝”或“＜”），配制過程不需要的儀器是      ；

A．托盤天平

B．量筒

C．燒杯

D．玻璃棒 E．膠頭滴管 F．鐵架臺

（5）實驗室制取H₂時，在硫酸溶液中滴入飽和CuSO₄溶液會影響反應速率。右圖是滴入飽和CuSO₄溶液體積（X）與反應速率（Y）的關系圖，請回答：

①滴入CuSO₄溶液后，發生反應的化學方程式為      ；
②a點過后，反應速率降低的原因可能是      。

Answer 1

（1）鐵架臺  （2）堵住右側導氣管  （3）Zn + H₂SO₄ ="=" ZnSO₄ + H₂↑ （或
Zn+2HCl="ZnCl2+" H₂↑） B （4）8.7  23.0（或23.1）  ＞  AF （共1分，全對得1分）
（5）①Zn + CuSO₄ ="=" ZnSO₄ + Cu ②生成的Cu覆蓋在Zn表面，阻止反應進一步進行（或硫酸濃度變小，使反應速率降低）

試題分析：（1）根據實驗室常用儀器的名稱回答，圖中儀器①的名稱是鐵架臺。
（2）根據氣密性檢查的原理分析，裝置的氣密性檢查，是利用給裝置加熱，使其內部氣壓增大而實現的，而由于該裝置有兩個出口，故檢查氣密性時，應先堵住一個出口；如先用止水夾夾住橡皮管，然后往長頸漏斗中加入水至形成一段高于試管內液面的水柱，靜置水柱高度不變，則裝置氣密性好。
（3）實驗室常用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，故反應的化學方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，該反應是固液體在常溫下的反應，故屬于“固液不加熱型”，故應選擇B裝置作為發生裝置。
（4）用98％（密度為1.84g·mL^—1）的濃硫酸配制40％（密度為1.30g·mL^—1）的稀硫酸，需要加水，故溶劑的質量會變大，溶液的質量也會隨之變大，但溶質的質量不變，據此列式解答。
設需要98％（密度為1.84g·mL^—1）的濃硫酸xmL，則x×1.84g·mL^—1×98％=30mL×1.30g·mL^—1×40％，解得x=8.7mL；則需要水的體積= =23mL。
量取濃硫酸時，若仰視讀數（其他操作均正確），則量取的實際液體的量要大于讀數，故所配硫酸的質量分數＞40％；由于整個配制過程中不需要稱量固體質量，故不需要托盤天平，配制過程中也不需要固定裝置，故不需要鐵架臺，故選AF。
（5）①Zn與CuSO₄溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，故反應的化學方程式為Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu；
②由于反應生成的Cu覆蓋在Zn的表面，阻止了Zn與硫酸的接觸，從而阻止了反應的進一步進行；當然，隨著反應的進行，硫酸的濃度會變小，反應速率自然會降低。
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，熟練掌握常見儀器的名稱、實驗的注意事項、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇等，是解題的關鍵。