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某同学在用稀硫*与锌制取*气的实验中,发现加入少量硫*铜溶液可加快*气的生成速率.请回答下列问题:(1)上述实...

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问题详情:

某同学在用稀硫*与锌制取*气的实验中,发现加入少量硫*铜溶液可加快*气的生成速率.请回答下列问题:(1)上述实...

某同学在用稀硫*与锌制取*气的实验中,发现加入少量硫*铜溶液可加快*气的生成速率.请回答下列问题:

(1)上述实验中发生反应的离子方程式有    ;

(2)为了进一步研究硫*铜的量对*气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验.将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间.

实验               A B  C D  E  F

 液                4mol/LH2SO4/mL    30  V1  V2  V3  V4  V5

    饱和CuSO4/mL   0 0.5  2.5  5    V6  20

    H2O/mL         V7 V8 V9 V10 10 0

时间(min)        15 10 5 3  6 9

①请完成此实验设计,其中:V1=   ,V6=   ,V9=   ;

②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成*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*气的速率反而会下降,请分析*气生成速率下降的主要原因    ;

(3)改用锌粉与稀硫*反应,加入少量硫*铜溶液后充分振荡,一段时间剩余少量固体.该同学对固体成分提出下列假设:

假设1:全部为铜;

假设2:   .

(4)请你设计实验验*上述假设1,完成下表内容.

实验方案(不要求写具体*作过程)        预期实验结果和结论

                                        ,

【回答】

考点:  探究影响化学反应速率的因素.

分析:  (1)锌较活泼,可与硫*铜、硫*等发生置换反应;

(2)①为保*实验有对比*,只能逐渐改变一个变量分析,CuSO4溶液体积逐渐增多,故H2SO4的量应相等均为30mL,水的量减小,但每组实验中CuSO4与水的体积之和应相等;

②生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,影响了反应速率;

(3)Zn置换出Cu,固体中一定有Cu,也可能有剩余的Zn,根据逻辑推理,假设2为Zn和Cu混合物;

(4)根据铜的金属活动*,不能置换出*气,加入稀盐*,如无气泡产生,则假设1成立;反之,不成立.

解答:  解:(1)因为Cu2+的氧化*比H+的强,所以加入硫*铜,Zn先跟硫*铜反应,反应完后再与*反应,反应的有关方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,

故*为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;

(2)锌为活泼金属,加入硫*铜,发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出铜,与锌形成原电池反应,化学反应速率加快,

故*为:CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池,加快了*气产生的速率;

(2)①要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保*其它条件相同,而且是探究硫*铜量的影响,那么每组硫*的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同.A组中硫*为30ml,那么其它组硫*量也都为30ml.而硫*铜溶液和水的总量应相同,F组中硫*铜20ml,水为0,那么总量为20ml,所以V6=10ml,V9=17.5ml,V1=30ml.

故*为:30;10;17.5;

②因为锌会先与硫*铜反应,直至硫*铜反应完才与硫*反应生成*气,硫*铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫*继续反应,*气生成速率下降,

故*为:当加入一定量的硫*铜后,生成的单质铜会沉积在Zn表面,降低了Zn与溶液接触的表面,使得*气的生成速率反而下降;

(3)Zn置换出Cu,固体中一定有Cu,也可能有剩余的Zn;

故*为:既有Zn又有Cu;

(4)根据铜的金属活动*,不能置换出*气,加入稀盐*,如无气泡产生,则假设1成立;反之,不成立;

故*为:

实验方案(不要求写具体*作过程)     预期实验结果和结论

取少量固体于试管中,滴加适量稀盐* 若有气泡产生,假设1不成立;

若无气泡产生,假设2成立.

点评:  本题考查了影响化学反应速率的因素,并且融合了化学实验,形式新颖灵活,本题的易错点在于第(2)小题,首先V1、V6、V9的求得要注意分析表中数据;题目难度中等.

知识点:化学反应速率

题型:填空题

TAG标签:#硫铜 #制取 #速率 #溶液 #
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