Question

(12分)某同學(xué)為了探究鋅與硫酸反應(yīng)過程中的速率變化，他在100mL稀硫酸中加入足量的鋅粉，標(biāo)況下用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值)：

時(shí)間(min)	1	2	3	4	5
氫氣體積(mL)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)	50	120	232	290	310

(1)哪一時(shí)間段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)反應(yīng)速率最大______________，原因是______________________________________________。
(2)哪一時(shí)間段的反應(yīng)速率最小________________，原因是___________________。
(3)求2～3分鐘時(shí)間段以硫酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變，要寫出計(jì)算過程)______________________________________________________。
(4)該同學(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(qǐng)回答下列問題：
①上述實(shí)驗(yàn)中涉及到的離子反應(yīng)方程式有                                            
                                      ；
②硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是                               ；
③實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4種溶液，可與實(shí)驗(yàn)中CuSO₄  溶液起相似作用的是                 ；
④該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響。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(huì)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(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因
                                          。

Answer 1

(1) 2～3min（1分），溫度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用（1分）。
(2) 4～5min（1分），濃度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用（1分）。
(3) 2～3min產(chǎn)生的V(H₂)=" 232" mL -120mL="112" mL=0.112L
n(H₂)=  =0.005mol
H₂SO₄    ~       H₂↑
1               1  
n(H₂SO₄)            0.005mol
所以n(H₂SO₄) =0.005mol
因此硫酸的反應(yīng)速率為="0.05" mol/（L?min）（2分）
(4)①Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu（1分）；Zn+2H⁺=Zn²⁺+H2↑（1分）
②  CuSO₄與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成原電池加快了氫氣產(chǎn)生的速率。（1分）；
③  Ag₂SO₄（1分）；
④加入一定量的 CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積（2分）。

解析