题目内容
【题目】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现反应条件不同，反应速率不同。请
回答下列问题：
（1）在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
①加入硫酸铜溶液后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：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。
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 |
请完成此实验设计，其中：V1＝ ，V6＝ 。
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 。
（2）该同学为探究其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响，又做了以下实验，记录数据如下，回答下列问题：
①由实验可推知，反应物的总能量 产物的总能量（填“＜”“＞”“＝”）。
②实验2和5表明， 对反应速率有影响。
③实验4和5表明， 对反应速率有影响， 反应速率越快，
能表明同一规律的实验还有 （填实验序号）。
④本实验中影响反应速率的其他因素还有 。
【答案】（1）①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 ②Ag2SO4 ③V1＝30 V6＝ 10 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
（2）① ＞ ②浓度 ③固体表面积 固体表面积越大 1和2 ④温度
【解析】
试题分析：（1）①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，答案为：①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；②硫酸铜的替代品，必须满足其中的金属离子的金属性比Zn的弱，Zn才可以置换出金属单质，才可以形成原电池，答案为：Ag2SO4 ；③研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响要求硫酸的量不变，所以V1=30，分析可以看出为了消除硫酸的物质的量浓度不同引起的误差，所以加入的硫酸铜和水的体积和要求一样为20mL，所以V6＝ 10 ，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是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，答案为：V1＝30 V6＝ 10 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；
（2）① 从表中看出，反应后的温度高于反应前的温度，说明这是一个放热反应，即反应物的总能量大于产物的总能量，答案为：＞；②实验2和5表明只要硫酸的物质的量浓度不同，是为了探究浓度对反应速率的影响，答案为：浓度；③实验4和5、1和2，都是为了探究固体表面积对反应速率的影响，粉末反应的时间短，说明固体表面积越大，反应速率越快，答案为：固体表面积 固体表面积越大 1和2；④由于这是一个放热反应，所以温度也是影响本实验的反应速率的因素之一，答案为：温度．
