Ⅰ.現(xiàn)用如圖裝置來(lái)測(cè)定某原電池工作時(shí)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。量筒的規(guī)格為1000mL,供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)b電極材料為
純銅片
純銅片
,其電極反應(yīng)式為 2H++2e-═H2↑
2H++2e-═H2↑
。
(2)當(dāng)量筒中收集到672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí),通過(guò)導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為 0.06mol
0.06mol
,此時(shí)a電極質(zhì)量減少 1.95
1.95
g。
Ⅱ.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加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有:Zn+2H+═Zn2++H2↑、Zn+Cu2+═Zn2++Cu
Zn+2H+═Zn2++H2↑、Zn+Cu2+═Zn2++Cu
。
(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以及硫酸溶液形成Cu/Zn原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率
CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn以及硫酸溶液形成Cu/Zn原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率
。
(3)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有 升高反應(yīng)溫度
升高反應(yīng)溫度
、適當(dāng)增加硫酸的濃度或增大鋅粒的比表面積
適當(dāng)增加硫酸的濃度或增大鋅粒的比表面積
。(答兩種)
(4)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的用量對(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粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。(假設(shè)混合溶液總體積等于混合前各溶液的體積之和)
實(shí)驗(yàn) 混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4mol/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 |
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V
3=
30
30
,V
8=
19.5
19.5
。
②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO
4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的CuSO
4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
當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的Cu會(huì)沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積,使得生成氫氣的速率下降
當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的Cu會(huì)沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積,使得生成氫氣的速率下降
。
③實(shí)驗(yàn)A測(cè)得:收集到產(chǎn)生H
2體積為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)所需的時(shí)間為10分鐘,求化學(xué)反應(yīng)速率ν(H
2SO
4)=
0.01mol/(L?min)
0.01mol/(L?min)
。(忽略反應(yīng)前后溶液體積變化)