(12分)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：时间(

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(12分)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)(标准状况)	50	120	232	290	310

(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)反应速率最大______________，原因是______________________________________________。
(2)哪一时间段的反应速率最小________________，原因是___________________。
(3)求2～3分钟时间段以硫酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变，要写出计算过程)______________________________________________________。
(4)该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上述实验中涉及到的离子反应方程式有                                            
                                      ；
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，可与实验中CuSO₄  溶液起相似作用的是                 ；
④该同学通过实验进一步研究了硫酸铜的量对氢气生成速率的影响。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
                                          。

答案

(1) 2～3min（1分），温度对反应速率影响占主导作用（1分）。
(2) 4～5min（1分），浓度对反应速率影响占主导作用（1分）。
(3) 2～3min产生的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
因此硫酸的反应速率为="0.05" mol/（L•min）（2分）
(4)①Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu（1分）；Zn+2H⁺=Zn²⁺+H2↑（1分）
②  CuSO₄与Zn反应产生的Cu与Zn形成原电池加快了氢气产生的速率。（1分）；
③  Ag₂SO₄（1分）；
④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

（1）根据表中数据可知，在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min内收集到的氢气分别是（ml）50、70、112、58、20。所以2～3min内反应速率最大，这是由于反应是放热反应，温度对反应速率的影响超过了浓度对反应速率的影响。
（2）4～5min内收集到的气体最少，所以反应速率最小。这是由于随着反应的进行，反应物
的浓度减小，此时浓度对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响。
（3）略
（4）加入硫酸铜后，新可以置换出铜，从而构成铜锌原电池，锌作负极，加快反应速率。有
关离子方程式为Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu（、Zn+2H⁺=Zn²⁺+H2↑。由于银的金属性也弱于锌的，所
以也能和锌构成原电池，因此与硫酸铜相似的是硫酸银。如果硫酸铜太多，则生成的单质Cu
会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积，从而降低反应速率。