Question

某同学在用锌与稀硫酸反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气生成的速率．请回答下列问题：
（1）上述实验中，发生的化学反应方程式有______
（2）硫酸铜溶液加快氢气生成的速率的原因______
（3）实验室现有Na₂SO₄、MgSO₄、HgSO₄、K₂SO₄等四种溶液，可与上述实验中CuSO₄溶液起相似作用的是______
（4）要加快上述实验中气体生成的速率，还可以采取的措施有______
（5）为了进一步研究硫酸铜的量和硫酸的浓度对氢气生成速率的影响，该同学设计如下一系列实验．将表中混合溶液分别加到6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间．

混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol/LH2SO4/mL	30	V1	30	30	30	30
饱和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V2	20
H2O/mL	20	19.5	V3	15	10	0

请完成实验设计，其中：V₁=______，V₂=______，V₃=______．

Answer 1

（1）因为Cu²⁺的氧化性比H⁺的强，所以加入硫酸铜，Zn先跟硫酸铜反应，反应完后再与酸反应，反应的有关方程式为Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案为：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快，
故答案为：置换出的铜与锌在硫酸中构成原电池，加快反应速率；
（3）Na₂SO₄、MgSO₄、HgSO₄、K₂SO₄等4种溶液中，能与锌发生置换反应且能形成原电池反应的只有HgSO₄，
故答案为：HgSO₄；
（4）对于溶液中的化学反应，影响反应速率的因素还有浓度、温度、催化剂以及固体表面积大小等，要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等，
故答案为：升温，增加H₂SO₄浓度；
（5）要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同．A组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml．而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，那么总量为20ml，所以V₂=10ml，V₃=17.5ml，V₁=30ml．
故答案为：30；10；17.5．