某研究性学习小组在探究“锌与硫酸反应快慢的影响因素”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。
【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;\(\rm{……}\)
丙同学认为乙的猜想不科学,理由是 ______ 。
【实验验证】写出仪器\(\rm{①}\)的名称 ______ 。用\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)两组仪器进行实验:
步骤一:检查装置气密性。连接\(\rm{AB}\),用拇指堵住导管口,从长颈漏斗加水至一定高度,静置,观察液面不下降,即为气密性良好。
步骤二:量取\(\rm{2}\)份质量分数为\(\rm{20\%}\)的稀硫酸各\(\rm{20mL}\),第一份加入质量分数为\(\rm{10\%}\)的硫酸铜溶液\(\rm{1mL}\),第二份加入质量分数为\(\rm{10\%}\)的硫酸锌溶液\(\rm{1mL.}\)称取\(\rm{2}\)份形状相同锌粒各\(\rm{1g}\),分别与以上溶液反应。反应装置如图\(\rm{A}\)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\(\rm{B}\)收集气体,分别记录收集一瓶气体\(\rm{(}\)集气瓶规格均为\(\rm{125mL)}\)所需的时间\(\rm{(}\)如下表\(\rm{)}\),什么时间开始收集气体? ______ 。
编号 | \(\rm{20\%}\)的稀硫酸各\(\rm{20mL}\) | 锌粒 | 收集\(\rm{1}\)瓶氢气所需的时间 |
\(\rm{①}\) | 加入质量分数为\(\rm{10\%}\)的硫酸铜溶液\(\rm{1mL}\) | \(\rm{1g}\) | \(\rm{2}\)分\(\rm{10}\)秒 |
\(\rm{②}\) | 加入质量分数为\(\rm{10\%}\)的硫酸锌溶液\(\rm{1mL}\) | \(\rm{1g}\) | \(\rm{3}\)分\(\rm{01}\)秒 |
锌与硫酸反应的化学方程式是 ______ 。
【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\(\rm{②}\)中加入质量分数为\(\rm{10\%}\)的硫酸锌溶液\(\rm{1mL}\)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 |
\(\rm{①}\) | 取\(\rm{1g}\)锌粒于锥形瓶中, 加入\(\rm{20mL}\) \(\rm{20\%}\)的稀硫酸 | ______ | 产生氢气的速率较快与铜单质有关 |
\(\rm{②}\) | ______ |
\(\rm{=}\)