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

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)加入硫酸铜溶液后可以加快氢气生成速率的原因是_____________________________。

(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________。

(4)要加快上述实验中氢气生成速率,还可采取的措施有___________________________

____________________________________________________________(答两种即可)。

(5)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:

           实验

混合溶液   

A

B

C

D

E

F

4 mol/L H2SO4(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

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

①请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=__________,V9=________。

②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色。

③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____________________________________________________________________________________________________________________________。

 

答案

(1)CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 

(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn原电池,加快了氢气生成的速率

(3)Ag2SO4

(4)增加锌的表面积、升高温度或适当增大硫酸的浓度等(答两种即可) 

(5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积

解析:略

 

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