Question

（8分）某同学在用稀硫酸与锌粒（黄豆粒大小）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                                       ；

（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                        、                    。（例举两种措施）

（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的时间。

请完成此实验设计，其中：V₁=         ，V₆=        ，V₉=      ；

实 验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol/L H2SO4（mL）	40	V1	V2	V3	V4	V5
CuSO4（mL）	0	1	5	10	V6	40
H2O（mL）	V7	V8	V9	V10	15	0

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。

 

Answer 1

【答案】

（8分）

（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑       Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu    （各1分）

（2）Zn与CuSO₄溶液反应置换出Cu，Zn、Cu、H₂SO₄构成原电池，加快反应速率。（1分）

（3）加热；适当增大硫酸的浓度；将锌粒改成锌粉，增大接触面积等  （合理即可）

（各1分，共2分）

（4）V₁ = 40，V₆ = 25，V₉ = 35 （各1分，共3分）

【解析】

试题分析：（1）锌和稀硫酸反应生成氢气，另外和与硫酸铜发生置换反应，所以方程式有Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑、Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu。

（2）置换出的铜能和锌构成原电池，锌作负极，加快反应速率。

（3）影响反应速率的因素还有温度、反应物的接触面积等，即适当增大硫酸的浓度；将锌粒改成锌粉，增大接触面积等均可以。

（4）要验证外界条件对反应速率的影响，需要在其他条件不变的情况下进行。乙醇根据表中的数据A可知，V₁=40ml。硫酸铜溶液和水的体积之和是40ml，所以V₆=40ml－15ml＝25ml，V₉=40ml－5ml＝35ml。

考点：考查外界条件对反应速率的影响

点评：外界条件对反应速率的影响主要是温度、浓度、压强和催化剂以及反应物的接触面积等，因此在判断时可以从这几个方面考虑。