Question

【題目】某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)條件不同，反應(yīng)速率不同。請(qǐng)

回答下列問(wèn)題：

（1）在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。

①加入硫酸銅溶液后可以加快氫氣生成速率的原因是 。

②實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4 溶液起相似作用的是 。

③為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)：將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的容器中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。

實(shí)驗(yàn) 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol/L H2SO4（mL）	30	V1	V2	V3	V4	V5
飽和CuSO4溶液（mL）	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O（mL）	V7	V8	V9	V10	10	0

請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝ ，V6＝ 。

該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因 。

（2）該同學(xué)為探究其它因素對(duì)鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響，又做了以下實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下，回答下列問(wèn)題：

①由實(shí)驗(yàn)可推知，反應(yīng)物的總能量 產(chǎn)物的總能量（填“＜”“＞”“＝”）。

②實(shí)驗(yàn)2和5表明， 對(duì)反應(yīng)速率有影響。

③實(shí)驗(yàn)4和5表明， 對(duì)反應(yīng)速率有影響， 反應(yīng)速率越快，

能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有 （填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。

④本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有 。

Answer 1

【答案】（1）①鋅為活潑金屬，加入硫酸銅，發(fā)生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置換出銅，與鋅形成原電池反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快 ②Ag2SO4 ③V1＝30 V6＝ 10 當(dāng)加入一定量的硫酸銅后，生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在鋅的表面，降低了鋅與溶液的接觸面積

（2）① ＞ ②濃度 ③固體表面積 固體表面積越大 1和2 ④溫度

【解析】

試題分析：（1）①鋅為活潑金屬，加入硫酸銅，發(fā)生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置換出銅，與鋅形成原電池反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快，答案為：①鋅為活潑金屬，加入硫酸銅，發(fā)生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置換出銅，與鋅形成原電池反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；②硫酸銅的替代品，必須滿足其中的金屬離子的金屬性比Zn的弱，Zn才可以置換出金屬單質(zhì)，才可以形成原電池，答案為：Ag2SO4 ；③研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響要求硫酸的量不變，所以V1=30，分析可以看出為了消除硫酸的物質(zhì)的量濃度不同引起的誤差，所以加入的硫酸銅和水的體積和要求一樣為20mL，所以V6＝ 10 ，加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因是當(dāng)加入一定量的硫酸銅后，生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在鋅的表面，降低了鋅與溶液的接觸面積，答案為：V1＝30 V6＝ 10 當(dāng)加入一定量的硫酸銅后，生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在鋅的表面，降低了鋅與溶液的接觸面積；

（2）① 從表中看出，反應(yīng)后的溫度高于反應(yīng)前的溫度，說(shuō)明這是一個(gè)放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量大于產(chǎn)物的總能量，答案為：＞；②實(shí)驗(yàn)2和5表明只要硫酸的物質(zhì)的量濃度不同，是為了探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，答案為：濃度；③實(shí)驗(yàn)4和5、1和2，都是為了探究固體表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響，粉末反應(yīng)的時(shí)間短，說(shuō)明固體表面積越大，反應(yīng)速率越快，答案為：固體表面積 固體表面積越大 1和2；④由于這是一個(gè)放熱反應(yīng)，所以溫度也是影響本實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率的因素之一，答案為：溫度．