Question

【題目】小明和同學(xué)用稀鹽酸與鋅制取氫氣時(shí)，發(fā)現(xiàn)添加少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)。硫酸銅溶液是稀鹽酸和鋅反應(yīng)的催化劑嗎?

(1)他們先進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)，觀察到試管乙中產(chǎn)生氣泡速度快得多，并有紅色固體生成。試管甲中發(fā)生反應(yīng)的方程式___甲實(shí)驗(yàn)的作用是___，他們認(rèn)為CuSO4溶液不是催化劑，所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。

（探究2）反應(yīng)速率加快的原因是什么？小組同學(xué)提出了以下猜想。

猜想一：起促進(jìn)作用的是硫酸根離子

猜想二：起促進(jìn)作用的是銅離子

猜想三：生成物質(zhì)起到促進(jìn)作用

(2)小明將硫酸銅溶液換成硫酸鈉溶液、發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率幾乎沒(méi)有變化，則猜想_____不正確。小明取適量鋅加入一定量稀鹽酸，然后加入少量硫酸銅溶液，觀察到紅色固體生成，溶液變?yōu)闊o(wú)色后，產(chǎn)生氣泡速率加快依然較明顯，小明得出猜想____正確。

（探究3）硫酸銅溶液量的多少會(huì)影響反應(yīng)速率嗎?

(實(shí)驗(yàn))在6支試管中分別加入2顆大小形狀都相同的鋅粒，倒入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸；按下表所示條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)量收集50毫升氫氣所用的時(shí)間。記錄如下：

試管	A	B	C	D	E	F
CuSO4溶液/毫升	0	0.5	1	1.5	2	4
水／毫升	4	3.5	3	V1	V2	0
收集H2所用的時(shí)間／秒	348	246	190	165	230	360

①為了使稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，試管D中加入水的體積V1=______毫升；

②由上表可得出，CuSO4的溶液的量對(duì)稀硫酸與鋅反應(yīng)速率影響的變化趨勢(shì)是___。

③小王覺(jué)得用稀硫酸比用稀鹽酸制取的氫氣更純凈，原因是______。

Answer 1

【答案】Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑ 對(duì)照實(shí)驗(yàn) 有紅色固體生成 一 三 2.5 先加快后減慢 鹽酸具有揮發(fā)性，收集的氫氣中可能有氯化氫氣體

【解析】

（1）甲中的反應(yīng)為鋅與稀鹽酸反應(yīng)，方程式為Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑，其作用為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照乙加入硫酸銅溶液的反應(yīng)現(xiàn)象；因?yàn)橛屑t色固體生成，不符合催化劑反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變的特點(diǎn)；

（2）把硫酸銅換成硫酸鈉得到速率沒(méi)變，說(shuō)明硫酸根離子不能改變反應(yīng)速率，猜想一錯(cuò)誤；溶液變無(wú)色后速率依然較快，說(shuō)明銅離子也不能加快反應(yīng)速率，應(yīng)是生成物影響，即猜想三正確；

（3）可觀察到，控制水與硫酸銅的總體積為4ml，當(dāng)有1.5ml硫酸銅溶液時(shí)，水的體積應(yīng)為2.5ml；根據(jù)表格可看到，隨CuSO4溶液的增多，產(chǎn)生氫氣的速率由慢至快又變慢，所以CuSO4溶液的增多，產(chǎn)生氫氣的速率先加快后減慢；因?yàn)辂}酸具有揮發(fā)性，收集的氫氣中可能有氯化氫氣體，而硫酸沒(méi)有揮發(fā)性，故用稀硫酸比用稀鹽酸制取的氫氣更純凈。