题目内容
【题目】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）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______________________。
（2）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____________。
（3）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_____________________(答两种)。
（4）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 |
4 mol·L－1 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 |
①请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝______；
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：________。
【答案】（1）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu—Zn原电池，加快了氢气产生的速率
（2）Ag2SO4 （3）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等
（4）①30 10 17.5②加入的CuSO4较多时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
【解析】
试题分析：（1）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu—Zn原电池，加快了氢气产生的速率。
（2）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。
（3）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。
（4）①要研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，必须做对比实验，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V1=30mL，V6=10mL，V9=17.5mL。
②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，则加入的CuSO4较多时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积，导致氢气的生成速率下降。
