Question

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

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有                                     ;

（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是                              

                                                                          ;

（3）实验室中现有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4种溶液，可与上述实验中

CuSO₄溶液起相似作用的是                    ;

（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有                    

                                                                            ;

（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，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粒的反应瓶中，收集产生的气体。

记录获得相同体积的气体所需时间。

实验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol·L^－1 H2SO4/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	V10	10	0

①请完成此实验设计，其中：V₁＝     ，V₆＝      ，V₉＝       ；

     ②反应一段时间后，实验A的金属是呈      色，实验E中的金属呈          ；

     ③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO₄溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO₄溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。                                   .

Answer

（1）   Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu  Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑; （2分）

（2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池，

加快了氢气产生的速率; （2分）

（3）Ag2SO4; （2分）

（4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等（答两种）; （2分）

（5）①30，（1分）10，（1分）17.5; （1分）

     ②灰黑色（1分），暗红色；（1分）

     ③加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积. （2分）

【解析】略