Question

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_________________________________                

________________________________________________________________________。

(2)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)。

(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个盛有过量锌粒的反应瓶中，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/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

其中：V₁＝              ，V₆                                ，V₉＝                      。

 

Answer 1

【答案】

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

(2) 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(答两种即可)

(3)   30　 ；    10　 ；    17.5

【解析】

试题分析：（1）锌能和硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，从而构成铜锌原电池，加快反应速率，则有关氟方程式是CuSO₄＋Zn＝ZnSO₄＋Cu，Zn＋H₂SO₄＝ZnSO₄＋H₂↑。

（2）影响反应速率的因素还有温度、浓度以及表面积等，所以还可采取的措施有升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。

（3）要探究外界条件对反应速率的影响，则只能是改变1个变量。根据表中数据可知，变化的是硫酸铜和水的体积，稀硫酸的体积使不变的，则V₁＝30ml。溶液的硫酸铜和水的体积之和是20ml，所以V₆＝20ml－10ml10ml，V₉＝20ml－2.5ml＝17.5ml。

考点：考查外界条件对反应速率对影响的有关实验探究

点评：该题是中等难度的试题，侧重对学生实验探究能力的培养，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力。也有助于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。