作业帮反应速率实验题 思路分析
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/10/06 02:08:08
反应速率实验题 思路分析
为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响（指在硫酸溶液加入硫酸铜的量对锌与硫酸反应产生氢气速率的影响---笔者注）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
4mol/L 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中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高.但当加入的溶液超过一定量时,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 .
关键是分析解题思路,不要只贴答案
为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响（指在硫酸溶液加入硫酸铜的量对锌与硫酸反应产生氢气速率的影响---笔者注）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
4mol/L 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中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高.但当加入的溶液超过一定量时,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 .
关键是分析解题思路,不要只贴答案
首先明确加入硫酸铜的作用和原理,因为Cu2+的氧化性比H+的强,所以加入硫酸铜Zn先跟硫酸铜反应,反应完后再与酸反应,因此加入少量硫酸铜,生成少量的铜单质与锌单质在硫酸溶液中形成原电池装置,加快反应速率.
一、要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同.A组中硫酸为30ml,那么其它组硫酸量也都为30ml.而硫酸铜溶液和水的总量应相同,F组中硫酸铜20ml,水为0,那么总量为20ml,所以V6=10ml,V9=17.5ml,V1=30ml.
二、A组只有锌,锌逐渐减少,依然为银白色金属；E中含有较多硫酸铜,锌置换出铜,并会附着在锌片上,铜为红色.
三、因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降.
再问： 就是不是很理解为什么总体积要一样？水那一项怎么感觉有点多余呢？我只理解硫酸的体积要保持相同……
再答： 因为要保证硫酸的浓度是相同的，而加入硫酸铜溶液后肯定会增加溶液体积，所以加入水保证反应总体积相同，这样硫酸这个量是定量的，没有影响，不同的地方就是加入的硫酸铜量不同，产生不一样的结果也就能证明是硫酸铜量的差异造成的。
一、要对比试验效果,那么除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,那么每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同.A组中硫酸为30ml,那么其它组硫酸量也都为30ml.而硫酸铜溶液和水的总量应相同,F组中硫酸铜20ml,水为0,那么总量为20ml,所以V6=10ml,V9=17.5ml,V1=30ml.
二、A组只有锌,锌逐渐减少,依然为银白色金属；E中含有较多硫酸铜,锌置换出铜,并会附着在锌片上,铜为红色.
三、因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降.
再问： 就是不是很理解为什么总体积要一样？水那一项怎么感觉有点多余呢？我只理解硫酸的体积要保持相同……
再答： 因为要保证硫酸的浓度是相同的，而加入硫酸铜溶液后肯定会增加溶液体积，所以加入水保证反应总体积相同，这样硫酸这个量是定量的，没有影响，不同的地方就是加入的硫酸铜量不同，产生不一样的结果也就能证明是硫酸铜量的差异造成的。