Question

某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现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)上述实验中发生反应的化学方程式有_________________________________________；

__________________________________________。

(2)加入硫酸铜溶液后可以加快氢气生成速率的原因是_____________________________。

(3)实验室中现有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4种溶液，可与上述实验中CuSO₄溶液起相似作用的是________。

(4)要加快上述实验中氢气生成速率，还可采取的措施有___________________________

____________________________________________________________ (答两种即可)。

(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验：

实验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol/L H2SO4（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	V10	10	0

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

①请完成此实验设计，其中：V₁＝__________，V₆＝__________，V₉＝________。

②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色。

③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO₄溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO₄溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____________________________________________________________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）CuSO₄＋Zn===ZnSO₄＋Cu，Zn＋H₂SO₄===ZnSO₄＋H₂↑　

（2）CuSO₄与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn原电池，加快了氢气生成的速率

（3）Ag₂SO₄

（4）增加锌的表面积、升高温度或适当增大硫酸的浓度等(答两种即可)　

（5）①30　10　17.5　②灰黑　暗红　③当加入一定量的CuSO₄后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H₂SO₄溶液的接触面积

【解析】略