Question

 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）硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是________________
（2）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na₂SO₄、CuCl₂、MgSO₄、K₂SO₄等4種溶液，可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO₄
溶液起相似作用的是________；
（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________________(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到6個(gè)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(shí)間。

實(shí)驗(yàn) 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol/L  H2SO 4/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：V₁=      ，V₆=      ，V₉=      ；
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                

Answer 1

（1） CuSO₄與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu－Zn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率  (2分)    
（2）  CuCl₂、（1分）
（3）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(2分)　
（4）①30　10　17.5�。�3分）
②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（2分）

試題分析：CuSO₄與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu－Zn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率，因此能起到相似作用的應(yīng)該是含有銅離子的，所以為氯化銅。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有，溫度，催化劑，濃度，壓強(qiáng)，反應(yīng)物的接觸面積。AB應(yīng)比較的是硫酸銅溶液對該反應(yīng)的影響。因此硫酸的量應(yīng)與A的相同，所以V₁=30 據(jù)表格可知，CDEF應(yīng)該是呈兩倍的關(guān)系遞增，所以V₆="10" 。從圖表可知飽和硫酸銅的體積與水的體積之和應(yīng)為20毫升。所以V₉應(yīng)為20減去2.5等于17.5. ：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主要是由于當(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