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
CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
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,加快了氫氣產(chǎn)生的速率
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、適當(dāng)增大硫酸的濃度(或增加鋅的比表面積等)
升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度(或增加鋅的比表面積等)
(答兩種)。
(4)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分別加入6個盛有過量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間。
實(shí)驗(yàn)混合溶液 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
4mol?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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V
1=
30
30
,V
6=
10
10
,V
9=
17.5
17.5
。
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,生成氫氣的速率會大大提高,但當(dāng)加入的CuSO
4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)Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積,且H2SO4溶液的濃度變得較小
當(dāng)加入一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積,且H2SO4溶液的濃度變得較小
。