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 + H
2SO
4 = ZnSO
4 + H
2②锌与硫酸铜溶液反应的
符号表达式Zn + CuSO
4 = ZnSO
4 + 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Cu
2+、硫酸根离子;硫酸锌溶液中含有Zn
2+、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
|
①
| 加入质量分数为10%的硫酸铜溶液1mL
| 1g
| 2分10秒
|
②
| 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
|
①
| 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
|
②
| __________
|