某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)上述实验中发生反应的离子方程式有:
;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
;
(3)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有
(答两种);
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验.将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间.
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol/L H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V
3=
,V
8=
;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈
色,实验E中的金属呈
色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO
4溶液时,生成氢气的速率会大大提高.但当加入的CuSO
4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
.
④实验A测得:收集到产生H
2体积为112mL(标准状况下)时所需的时间为10分钟,求化学反应速率ν(H
2SO
4)=
(忽略反应前后溶液体积变化).