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Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生家成速率的原因是CuSO4 与Zn反应产生的 Cu 与Zn形成� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2010?江西）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

Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑

；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生家成速率的原因是

CuSO₄ 与Zn反应产生的 Cu 与Zn形成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率

；
（3）实验室中现有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4中溶液，可与实验中CuSO₄溶液起相似作用的是

Ag₂SO₄

；
（4）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

（答两种）；
（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实验．将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn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．

实验混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol/LH₂SO₄/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

①请完成此实验设计，其中：V₁=

，V₆=

，V₉=

17.5

；
②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

当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积

．

分析：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，
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．

解答：解：（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：CuSO₄ 与Zn反应产生的 Cu 与Zn形成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率；
（3）Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、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Ag₂SO₄，
故答案为：Ag₂SO₄；
（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：升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等；
（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V₆=10ml，V₉=17.5ml，V₁=30ml．
因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降．
故答案为：30；10；17.5；当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积．

点评：本题考查了影响化学反应速率的因素，并且融合了化学实验，形式新颖灵活，本题的易错点在于第（5）小题，首先V₁、V₆、V₉的求得要注意分析表中数据；最后一问应该能够想到“覆盖”的问题．

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蒸馏烧瓶

，其中发生反应的化学方程式为

Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是

溶液由紫红色变为无色

、

无色溶液中出现黄色浑浊

，这些现象分别说明SO₂具有的性质是

还原性

和

氧化性

；装置B中发生反应的离子方程式为

5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺

；
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象

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；
（4）尾气可采用

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、

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．
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10°

；
（5）若（4）中的天然水还含有c（HCO₃^-1）=8×10^-4mol?L^-1，现要软化10m³这种天然水，则需先加入Ca（OH）₂

740

g，后加入Na₂CO₃

1484

g．

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．
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，

Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺

．反应Ⅱ涉及固体质量变化的化学方程式为：

SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O

．
（3）由步骤Ⅲ可得出的结论为：

混合物X中无Al₂O₃

．
（4）步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为

H⁺、Cu²⁺、Fe²⁺

．
（5）原混合物中各成分的质量之比是

m（Fe₂O₃）：m（Cu）：m（SiO₂）=3.2：3.2：3.0

．（不必简化）

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