Question

10．已知相同溫度下，在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的快慢（化學(xué)反應(yīng)速率）既與單位體積內(nèi)參加反應(yīng)的溶質(zhì)質(zhì)量（微粒數(shù)目）有關(guān)，也與參加反應(yīng)的固體跟溶液的接觸面積有關(guān)，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)加入少量硫酸銅溶液可以加快氫氣的生成速率，請回答下列問題
（1）上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)，將表中所給的混合溶液（混合前后溶液的體積變化忽略不計(jì)）分別加入到6個(gè)盛有過量等量鋅粒（鋅粒與溶液的接觸面積相同）的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得同樣多的氣體所需的時(shí)間

實(shí)驗(yàn)混合溶液	A	B	C	D	E	F
28%稀鹽酸/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
飽和CuSO溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
HO/mL	V7	V8	V9	V10	8	0

①請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V₁=30；V₆=12；
②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSO₄溶液時(shí)，生成氫氣的速率會大大提高，但當(dāng)加入的CuSO₄溶液超過一定量時(shí)，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加入的CuSO₄溶液超過一定量時(shí)，生成的單質(zhì)Cu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）根據(jù)硫酸和鋅反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，鋅和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸鋅進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)要對比試驗(yàn)效果，那么除了反應(yīng)的物質(zhì)的量不一樣以外，要保證其它條件相同，而且是探究硫酸銅量的影響，那么每組硫酸的量要保持相同，六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同．

解答 解：（1）鋅為活潑金屬，加入硫酸銅，發(fā)生Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，此外金屬鋅會和硫酸之間發(fā)生反應(yīng)Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）①要對比試驗(yàn)效果，那么除了反應(yīng)的物質(zhì)的量不一樣以外，要保證其它條件相同，而且是探究硫酸銅量的影響，那么每組硫酸的量要保持相同，六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同，A組中硫酸為30mL，那么其它組硫酸量也都為30mL，而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同，F(xiàn)組中硫酸銅20mL，水為0，那么總量為20ml，所以V₁=30mL，V₆=12mL；
故答案為：30；12；
②因?yàn)殇\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(shí)，反應(yīng)時(shí)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．故填：當(dāng)加入的CuSO₄溶液超過一定量時(shí)，生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積．

點(diǎn)評 本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，并且融合了化學(xué)實(shí)驗(yàn)，形式新穎靈活，本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于①中V₁、V₆的求得要注意分析表中數(shù)據(jù)；最后一問應(yīng)該能夠想到“覆蓋”的問題，題目難度中等．