Question

（14分）Ⅰ．在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：
（1）加入少量硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是                                            ；
（2）要加快上述實驗中氣體產生的速率，還可采取的措施有                （答兩種）；
（3）為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，某學習小組設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。

實驗 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4 mol·L-1H2SO4 / mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
飽和CuSO4溶液 / mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O / mL	V7	V8	V9	15	10	0

      請完成此實驗設計，其中：V₂      V₅ ＝           ， V₆＝          ，V₈＝           ；
（第一空填“＞”、“＜”或“＝”；后三空填具體數值）
Ⅱ．常溫下，某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，HA和NaOH的濃度以及混合后溶液的pH如下表：

組別	c（HA）/mo1·L-1	c（NaOH）/mo1·L-1	混合液pH
甲	c	0.2	pH = 7
乙	0.2	0.1	pH＞7
丙	0.1	0.1	pH = 9

請回答下列問題：
（4）僅從甲組情況分析，c是否一定等于0.2 ？     （選填“是”或“否”）。
（5）分析乙組實驗數據，HA是     酸（選填“強”或“弱”）。該混合液中離子濃度由大到小的順序是                                   。
（6）丙組所得混合液中由水電離出的c(OH^-) =          mo1·L^-1。

Answer 1

（14分）
Ⅱ．（4）否（1分）；
（5）弱（1分）；c(Na⁺)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)（或 [Na⁺]＞[A^－]＞[OH^－]＞[H⁺]）（2分）
（6）10^-5 （2分）；

（1）
（2）加快化學反應的速率的因素有：升高溫度、加入催化劑、增大壓強（有氣體參加的反應）、增大反應物的濃度、反應物的接觸面積大小等，本題可采用的措施有：

（3）該實驗的目的為：研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，所以所取硫酸的量就是相同的，即V₂₌V₅ ＝30；
由所加飽和CuSO₄溶液的數據分析可得：V₆＝10；比較D、E、F中飽和CuSO₄溶液的體積與所加水的體積分析可知，飽和CuSO₄溶液的體積與加入水的體積和為20，進而求得V₈＝19.5；
（4）對于甲組來說，溶液的pH = 7為中性溶液，但無法確定c是否一定等于0.2，HA可以為弱酸，也可以為強酸；
（5）由乙組數pH＞7，溶液呈堿性，且在等體積混合的情況下，HA的濃度又是NaOH溶液的2倍，即可得HA一定為弱酸。該混合體系中，溶液中的溶質為等物質的量的HA、NaA，
溶液中的離子成分為：Na⁺、A^-、H⁺、OH^-四種成分，由于溶液呈堿性，即以A^-水解為主HA電離為次，所以溶液中各離子濃度的大小關系為：c(Na⁺)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)
（6）丙組為等體積等物質的量濃度的一元酸與一元堿混合，混合后溶液中的溶質為NaA，因溶液的pH = 9，即HA為弱酸，A^－水解使溶液呈堿性，促進水的電離。水電離出的c(OH^-) =10^-5