Question

【題目】小明和同學用稀鹽酸與鋅制取氫氣時，發(fā)現(xiàn)添加少量硫酸銅溶液能加快反應。硫酸銅溶液是稀鹽酸和鋅反應的催化劑嗎?

(1)他們先進行如圖實驗，觀察到試管乙中產(chǎn)生氣泡速度快得多，并有紅色固體生成。試管甲中發(fā)生反應的方程式___甲實驗的作用是___，他們認為CuSO4溶液不是催化劑，所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是____。

（探究2）反應速率加快的原因是什么？小組同學提出了以下猜想。

猜想一：起促進作用的是硫酸根離子

猜想二：起促進作用的是銅離子

猜想三：生成物質(zhì)起到促進作用

(2)小明將硫酸銅溶液換成硫酸鈉溶液、發(fā)現(xiàn)反應速率幾乎沒有變化，則猜想_____不正確。小明取適量鋅加入一定量稀鹽酸，然后加入少量硫酸銅溶液，觀察到紅色固體生成，溶液變?yōu)闊o色后，產(chǎn)生氣泡速率加快依然較明顯，小明得出猜想____正確。

（探究3）硫酸銅溶液量的多少會影響反應速率嗎?

(實驗)在6支試管中分別加入2顆大小形狀都相同的鋅粒，倒入等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸；按下表所示條件進行實驗，并測量收集50毫升氫氣所用的時間。記錄如下：

試管	A	B	C	D	E	F
CuSO4溶液/毫升	0	0.5	1	1.5	2	4
水／毫升	4	3.5	3	V1	V2	0
收集H2所用的時間／秒	348	246	190	165	230	360

①為了使稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同，試管D中加入水的體積V1=______毫升；

②由上表可得出，CuSO4的溶液的量對稀硫酸與鋅反應速率影響的變化趨勢是___。

③小王覺得用稀硫酸比用稀鹽酸制取的氫氣更純凈，原因是______。

Answer 1

【答案】Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑ 對照實驗 有紅色固體生成 一 三 2.5 先加快后減慢 鹽酸具有揮發(fā)性，收集的氫氣中可能有氯化氫氣體

【解析】

（1）甲中的反應為鋅與稀鹽酸反應，方程式為Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑，其作用為對照實驗，對照乙加入硫酸銅溶液的反應現(xiàn)象；因為有紅色固體生成，不符合催化劑反應前后化學性質(zhì)不變的特點；

（2）把硫酸銅換成硫酸鈉得到速率沒變，說明硫酸根離子不能改變反應速率，猜想一錯誤；溶液變無色后速率依然較快，說明銅離子也不能加快反應速率，應是生成物影響，即猜想三正確；

（3）可觀察到，控制水與硫酸銅的總體積為4ml，當有1.5ml硫酸銅溶液時，水的體積應為2.5ml；根據(jù)表格可看到，隨CuSO4溶液的增多，產(chǎn)生氫氣的速率由慢至快又變慢，所以CuSO4溶液的增多，產(chǎn)生氫氣的速率先加快后減慢；因為鹽酸具有揮發(fā)性，收集的氫氣中可能有氯化氫氣體，而硫酸沒有揮發(fā)性，故用稀硫酸比用稀鹽酸制取的氫氣更純凈。