Question

16．某同學(xué)在用稀硫酸與鋅粒（黃豆粒大小）制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率．請回答下列問題：
（1）上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有CuSO₄+Zn=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是CuSO₄與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu-Zn原電池，加快了氫氣生成的速率；
（3）要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生氫氣的速率，還可采取的措施有增加鋅的表面積、升高溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度等（列舉兩種措施）．
（4）當(dāng)加入的CuSO₄溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降，請分析氫氣生成速率下降的主要原因當(dāng)加入一定量的CuSO₄后，生成的單質(zhì)銅會沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積．

Answer 1

分析 （1）Zn為活潑金屬，可置換出Zn和氫氣；
（2）Zn和硫酸的反應(yīng)中加入少量的CuSO₄溶液，能置換出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn原電池，原電池反應(yīng)比化學(xué)反應(yīng)速率快；
（3）從影響反應(yīng)速率的因素分析；
（4）生成的銅會附著在鋅片上，會阻礙鋅片與硫酸繼續(xù)反應(yīng)；

解答 解：（1）Zn比Cu活潑，可置換出Cu，反應(yīng)的方程式為CuSO₄+Zn=ZnSO₄+Cu，Zn為活潑金屬，可置換出氫氣，反應(yīng)的方程式為Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：CuSO₄+Zn=ZnSO₄+Cu；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；　
（2）Zn和硫酸的反應(yīng)中加入少量的CuSO₄溶液，能置換出一定量Cu，在溶液中形成Cu/Zn原電池，而加快化學(xué)反應(yīng)速率，
故答案為：CuSO₄與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu-Zn原電池，加快了氫氣生成的速率；
（3）為加快Zn和硫酸的反應(yīng)速率可從升溫、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增大鋅的比表面積等角度考慮，
故答案為：增加鋅的表面積、升高溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度等（答一種即可）；
（4）因為鋅會先與硫酸銅反應(yīng)，直至硫酸銅反應(yīng)完才與硫酸反應(yīng)生成氫氣，硫酸銅量較多時，反應(yīng)時間較長，而且生成的銅會附著在鋅片上，會阻礙鋅片與硫酸繼續(xù)反應(yīng)，氫氣生成速率下降，
故答案為：當(dāng)加入一定量的CuSO₄后，生成的單質(zhì)銅會沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積．

點評 本題主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析CuSO₄溶液對化學(xué)反應(yīng)速率的影響等．側(cè)重考查考生運用所學(xué)知識靈活作答，根據(jù)實驗分析問題的思維能力，題目難度不大．