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
4mol/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

考点：化学反应速率的影响因素,探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题,化学反应速率专题

分析：（1）锌为活泼金属，加入硫酸铜发生Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，置换出铜；
（2）对于溶液中的化学反应，影响反应速率的因素还有浓度、温度、催化剂以及固体表面积大小等；
（3）要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同．

解答： 解：（1）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，此外金属锌会和硫酸之间发生反应Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案为：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）对于溶液中的化学反应，影响反应速率的因素还有浓度、温度、催化剂以及固体表面积大小等，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，
故答案为：升高反应温度；适当增加硫酸的浓度或增加锌粒的表面积等；
（3）①要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，V₁=V₅=30mL，那么总量为50ml，所以V₁=30ml，V₆=10ml，V₇=20ml，V₉=50ml-30mL-2.5mL=17.5mL，
故答案为：30；10；17.5．

点评：本题考查化学反应速率的影响因素，为高频考点，融合了化学实验，形式新颖灵活，本题的易错点在于第（3）小题，首先V₁、V₆、V₁₀、V₇的求得要注意分析表中数据，注意控制变量法的应用，题目难度不大．