Question

Ⅰ．在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率．請回答下列問題：
（1）加入少量硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是

硫酸銅與Zn反應產生的Cu與Zn及電解質溶液構成原電池，加快反應速率

；
（2）要加快上述實驗中氣體產生的速率，還可采取的措施有

升高溫度、增大鋅粒接觸面積

（答兩種）；
（3）為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，某學習小組設計了如下一系列實驗．將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間．

實 驗 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol?L-1H2SO4/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
飽和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	15	10	0

請完成此實驗設計，其中：V₂

=

V₅=

30

，V₆=

10

，V₈=

19.5

；
（第一空填“＞”、“＜”或“=”；后三空填具體數值）
Ⅱ．常溫下，某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，HA和NaOH的濃度以及混合后溶液的pH如下表：

組別	c（HA）/mol?L-1	c（NaOH）/mol?L-1	混合液pH
甲	c	0.2	pH=7
乙	0.2	0.1	pH＞7
丙	0.1	0.1	pH=9

請回答下列問題：
（4）僅從甲組情況分析，c是否一定等于0.2？

否

（選填“是”或“否”）．
（5）分析乙組實驗數據，HA是

弱

酸（選填“強”或“弱”）．該混合液中離子濃度由大到小的順序是

c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

．
（6）丙組所得混合液中由水電離出的c（OH^-）=

10^-5

mol?L^-1．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）加入少量硫酸銅溶液，構成Cu、Zn原電池；
（2）根據溫度、濃度、接觸面積對反應速率的影響分析；
（3）研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，則硫酸體積相同，硫酸銅溶液的體積以倍數遞增，溶液的總體積為50mL；
Ⅱ．（4）某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，HA可能為強酸，也可能為弱酸；
（5）由乙可知反應溶液中的溶質為鹽和HA，pH＞7，則鹽水解；
（6）反應后恰好生成NaA，pH=9，則c（H⁺）=10^-9mol/L，利用Kw可知由水電離出的c（OH^-）．

解答：解：Ⅰ．（1）加入少量硫酸銅溶液，構成Cu、Zn原電池，則加快反應速率，故答案為：硫酸銅與Zn反應產生的Cu與Zn及電解質溶液構成原電池，加快反應速率；
（2）升高溫度、適當增大濃度、增大鋅粒接觸面積都能加快反應速率，故答案為：升高溫度、增大鋅粒接觸面積；
（3）研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，則硫酸體積相同，即V₂=V₅=30，而硫酸銅溶液的體積以倍數遞增，則V₆=5×2=10，溶液的總體積為50mL，所以V₈=50-0.5-30=19.5，
故答案為：=；30；10；19.5；
Ⅱ．（4）某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，HA可能為強酸，也可能為弱酸，則從甲組情況分析，若為強酸，則c=0.2，若為弱酸，則c大于0.2，故答案為：否；
（5）由乙可知反應溶液中的溶質為等量的鹽和HA，pH＞7，則鹽水解，該酸為弱酸，水解大于酸的電離，則離子濃度為c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：弱；c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（6）反應后恰好生成NaA，pH=9，則c（H⁺）=10^-9mol/L，利用Kw可知由水電離出的c（OH^-）=

10-14

10-9

=10^-5mol/L，故答案為：10^-5．

點評：本題考查反應速率及溶液中離子濃度比較，（3）中實驗為解答的難點，注意研究中的變量即可解答，題目綜合性較大，題目難度中等．