某同學在用稀硫*與鋅製取*氣的實驗中,發現加入少量硫*銅溶液可加快*氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述...

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問題詳情:

 某同學在用稀硫*與鋅製取*氣的實驗中,發現加入少量硫*銅溶液可加快*氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述...

 某同學在用稀硫*與鋅製取*氣的實驗中,發現加入少量硫*銅溶液可加快*氣的生成速率。請回答下列問題:

(1)上述實驗中發生反應的化學方程式有________________________________。

(2)硫*銅溶液可以加快*氣生成速率的原因是_______________________。

(3)實驗室中現有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是________;

(4)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可採取的措施有______________(答兩種);

(5)為了進一步研究硫*銅的量對*氣生成速率的影響,該同學設計瞭如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。

A

B

C

D

E

F

4 mol·L-1H2SO4/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

①請完成此實驗設計,其中:V1=________,V6=________,V9=________。

②反應一段時間後,實驗E中的金屬呈________*;

③該同學最後得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成*氣的速率會大大提高,但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成*氣的速率反而會下降。請分析*氣生成速率下降的主要原因________________________。

【回答】

【*】    (1). Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 、Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu    (2). CuSO4與Zn反應產生的Cu與Zn形成銅鋅原電池加快了產生H2的速率    (3). Ag2SO4    (4). 升高温度、適當增加硫*的濃度、增加鋅粒的表面積等    (5). 30    (6). 10    (7). 17.5    (8). 銀白、紅    (9). 硫*銅超過一定量後,生成的單質銅會沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積

【解析】(1)因為Cu2+的氧化*比H+的強,所以加入硫*銅,Zn先跟硫*銅反應,反應完後再與*反應,反應的有關離子方程式為Zn+Cu2+=Zn2++Cu、Zn+2H+=Zn2++H2↑,故*為:Zn+Cu2+=Zn2++Cu、Zn+2H+=Zn2++H2↑;

(2)鋅為活潑金屬,加入硫*銅,發生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置換出銅,與鋅形成原電池反應,化學反應速率加快,故*為:置換出的銅與鋅在硫*中構成原電池,加快反應速率;

(3)Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液中,能與鋅發生置換反應且能形成原電池反應的只有Ag2SO4,故*為:Ag2SO4;

(4)對於溶液中的化學反應,影響反應速率的因素還有濃度、温度、催化劑以及固體表面積大小等,要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可採取的措施有升高反應温度、適當增加硫*的濃度、增加鋅粒的表面積等,故*為:升温,適當增加H2SO4濃度等;

(5)要對比試驗效果,那麼除了反應的物質的量不一樣以外,要保*其它條件相同,而且是探究硫*銅量的影響,那麼每組硫*的量要保持相同,六組反應的總體積也應該相同.A組中硫*溶液的體積為30ml,那麼其它組硫*溶液的體積也都為30ml,則V1=30ml,硫*銅溶液和水的總量應相同,F組中硫*銅20ml,水為0,那麼總量為20ml,所以E組實驗中水為10ml,則V6=10ml;A組實驗中硫*銅為0ml,則V7=20ml;C組實驗中硫*銅為2.5ml,則V9=17.5ml,故*為:30;10;20;17.5;

②因為鋅會先與硫*銅反應,直至硫*銅反應完才與硫*反應生成*氣,硫*銅量較多時,反應時間較長,而且生成的銅會附着在鋅片上,會阻礙鋅片與硫*繼續反應,*氣生成速率下降,故*為:當加入一定量的硫*銅後,生成的單質銅會沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積。

點睛:本題考查了影響化學反應速率的因素,並且融合了化學實驗,形式新穎靈活,本題的易錯點在於第(5)小題,為保*實驗有對比*,只能逐漸改變一個變量分析,H2SO4的量應相等均為30mL,每組實驗中CuSO4與水的體積之和應相等。

知識點:化學反應速率

題型:實驗,探究題

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