题目内容
【题目】I．现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000 mL，供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。请回答下列问题：
（1）b电极材料为__________，其电极反应式为_________________________。
（2）当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为__________，此时a电极质量减少__________g。
II．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离子方程式有：_____________________________________________；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________________________；
（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）；
【答案】 纯铜片 2H＋＋2e－===H2↑ 0.06 mol 1.95 Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑、Zn + Cu2+ == Zn2+ + Cu CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn以及硫酸溶液形成Cu/Zn原电池，加快了氢气产生的速率 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增大锌粒的比表面积等
【解析】I．由题意，结合装置图，用量筒收集氢气，然后通过测量氢气的体积，并记录时间，求出某段时间产生氢气的物质的量，进而求得某段时间内通过导线的电子的物质的量。
（1）由上述分析，b端产生的是氢气，所以b电极材料为纯铜片，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑。
（2）672 mL(标准状况下)氢气的物质的量为：0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，所以转移电子为0.06mol；根据Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑可得，a电极（Zn）减少0.03mol，即0.03mol×65g/mol=1.95g。
II．（1）因为Cu2+的氧化性比H+的强，所以加入少量硫酸铜溶液，Zn会跟硫酸铜反应，然后再与酸反应，反应的有关方程式为：Zn + Cu2+ =Zn2+ + Cu、Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑。
（2）Zn跟硫酸铜反应置换出铜，与锌形成原电池，化学反应速率加快。
（3）在溶液中进行的化学反应，影响其反应速率的因素还有催化剂、温度、浓度及固体表面积大小等，所以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。
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