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 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的时间。
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形成原电池，加快了氢气产生的速率（2分）
（2）Ag2SO4（1分）
（3）升高反应温度、适当增大硫酸浓度、增大锌粒的表面积、加入催化剂(任选两种即可) （2分）
（4）①30（2分） 10（2分） 17.5（2分）
②当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积，使反应速率下降（2分）
【解析】（1）（2）考查了原电池可以加快氧化还原反应的速率这一知识点，要想与Zn、稀硫酸形成原电池，必须先由Zn置换出活泼性排在Zn之后的金属，使该金属成为原电池的正极，从而加快Zn与稀硫酸的反应速率。
（3）加快化学反应速率的方法有升高温度、增大浓度、加入催化剂、增大固体与溶液的接触面积等。
（4）研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，前提条件是保证硫酸溶液的浓度以及与Zn的接触面积相同，由已知实验A中V(H2SO4)=30 mL，推知V1=V2=V3=V4=V5=30，由实验F知溶液总体积为50 mL，则V7=20，V9=17.5，V6=10。当加入少量CuSO4溶液时，反应速率大大提高，当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与H2SO4溶液的接触面积，使反应速率下降。
