Question

（12分）甲同學擬通過實驗探究同主族元素性質的遞變規律，以及影響化學反應速率的因素。其設計的實驗方案如下，請你幫他填寫完整，并做出評價。
實驗室提供的試劑：鋅塊、鋅粉、鐵條、鐵粉、銅條、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/L鹽酸、3mol/L的鹽酸
（1）探究同主族元素性質的遞變規律
①寫出下列實驗報告中的實驗現象和離子方程式

②【評價】甲同學設計的實驗方案的合理性是___________（填序號）
A. 非常合理         B. 部分合理         C. 完全不合理
③【補充和完善】上一題②中若選A，則此項不用再作答，若選B或C，則完成實驗還需要的試劑是___________。
（2）探究影響化學反應速率的因素

實驗步驟	實驗現象	實驗依據和結論
3mL1mol/L    3mL3mol/L 鹽酸          鹽酸 （金屬質量相同，鹽酸均過量）	均有氣體生成，鋅粉先消失，鋅塊后消失	因為乙試管中的反應更快，所以反應物濃度越大，反應速率越快。

甲同學所得實驗依據和結論有明顯問題，問題是                                     。
（3）請你利用原電池原理，設計實驗，比較銅和鐵的金屬活動性。畫出實驗裝置圖，標出正負極、電子流動方向，寫出電極反應式。

Answer 1

（1）①甲：溶液由無色變為橙色，離子方程式：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂.乙：溶液 由無色變為黃色，離子方程式為：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂。② B ；③ 溴水；（2）鋅粉的表面積大，也能加快反應速率。（3）(圖像3分)（正負極也可以用文字書寫，正極材料、電解質溶液的選用合理即可。正負極材料、標正負極均正確給1分，電子移動方向正確給1分，電解質溶液正確給1分，若未形成閉合回路扣1分，即沒畫電解質或導線時。）負極：Zn - 2e^-=Zn²⁺  正極：Cu²⁺ + 2e^-=Cu

解析試題分析：（1）①由于非金屬性Cl>Br>I,元素的非金屬性越強，其單質的氧化性越強。活動性強的能把活動性弱的從化合物中置換出來。把氯氣通入NaBr溶液中，氯氣把溴單質置換出來，由于溴單質的水溶液為橙色。相應的離子方程式為Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂。把氯氣通入NaI溶液中，氯氣把碘單質置換出來，由于碘單質的水溶液為黃色。相應的離子方程式為Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂。②該方案只能證明Cl₂>Br₂，Cl₂ >I₂，但是不能證明Br₂>I₂，因此選項為B。③應該再補充一個實驗，把溴水加入到NaI溶液中，若能發生置換反應，則證明Br₂>I_2。即Cl₂>Br₂ >I₂。（2）Zn是固體，Zn粉的表面積比Zn塊大，與同種濃度的鹽酸接觸面積大，實驗反應速率快。而不是固體的濃度大引起的速率變化。（3）Zn、C作電極，電解質溶液為CuSO₄，Zn、C連接起來同時插入CuSO₄溶液。這時構成了原電池。Zn作負極，發生反應：Zn - 2e^-=Zn²⁺。C為正極，在正極上發生反應：Cu²⁺ + 2e^-=Cu。總方程式為Zn+Cu²⁺ ="Cu+" Zn²⁺。
考點：考查同主族元素的性質遞變規律、元素的金屬性、非金屬性強弱的比較的知識。