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已知锌与硫酸可以发生反应生成硫酸锌和氢气。某研究性学习小组在探究“影响锌与硫酸反应快慢的因素”时,发现一个意外现象:硫酸中混有硫酸铜溶液时,产生氢气的速率更快。

(查阅资料)①锌与硫酸反应的符号表达式Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

②锌与硫酸铜溶液反应的符号表达式Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu

③硫酸溶液中含有H+、硫酸根离子(用化学用语表示_____________);硫酸铜溶液中含有Cu2+、硫酸根离子;硫酸锌溶液中含有Zn2+、硫酸根离子。

(提出问题)是什么离子导致产生氢气的速率加快?

(猜想假设)甲同学:可能与铜离子有关;

乙同学:可能与硫酸根离子有关;

丙同学认为乙的猜想不科学,理由是_________。

(实验验证)写出仪器①的名称__________。用A、B两组仪器进行实验:

步骤一:检查装置气密性。连接AB,用拇指堵住导管口,从长颈漏斗加水至一定高度,静置,观察到_______,即为气密性良好。

步骤二:量取2份质量分数为20%的稀硫酸各20mL,第一份加入质量分数为10%的硫酸铜溶液1mL,第二份加入质量分数为10%的硫酸锌溶液1mL。称取2份形状相同锌粒各1g,分别与以上溶液反应。反应装置如图A所示。用此装置实验时,长颈漏斗下端要插入液面以下,目的是__________。

步骤三:用B收集气体,分别记录收集一瓶气体(集气瓶规格均为125mL)所需的时间(如下表),什么时间开始收集气体?__________。(填“气泡连续均匀”或“刚有气泡”)

编号

20%的稀硫酸各20mL

锌粒

收集1瓶氢气所需的时间

加入质量分数为10%的硫酸铜溶液1mL

1g

2分10秒

加入质量分数为10%的硫酸锌溶液1mL

1g

3分01秒

(得出结论)硫酸中混有硫酸铜溶液时,产生氢气的速率加快与__________有关。实验②中加入质量分数为10%的硫酸锌溶液1mL的作用是__________。

(反思质疑)丁同学认为:锌与混有硫酸铜的硫酸溶液反应时,产生氢气的速率较快可能与铜单质有关,他质疑的理由是__________。

(继续探究)请你设计一个实验方案验证丁同学的观点是否正确。

编号

实验步骤

实验现象比较

实验结论

取1g锌粒于锥形瓶中,

加入20mL 20%的稀硫酸

__________

产生氢气的速率较快与铜单质有关

__________

九年级化学科学探究题中等难度题

少年,再来一题如何?
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