Question

9．把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL 0.5mol•L^-1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系可用如圖曲線來(lái)表示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）曲線由O→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）曲線b→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是反應(yīng)放熱使溶液溫度升高；
（3）曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是溶液中的氫離子濃度降低；
（4）該反應(yīng)若使用催化劑，可使H₂產(chǎn)量增多嗎？不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）．
（5）將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個(gè)原電池中，負(fù)極分別為B．
A．鋁片、銅片      B．銅片、鋁片      C．鋁片、鋁片    D．銅片、銅片．

Answer 1

分析 由圖可知，開始不生成氫氣，為氧化鋁與硫酸的反應(yīng)，然后Al與硫酸反應(yīng)生成氫氣，開始溫度較低，由于反應(yīng)放熱，則溫度升高反應(yīng)速率加快，后來(lái)，氫離子濃度減小，則反應(yīng)速率減小，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）曲線由0→a段不產(chǎn)生氫氣是因氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，離子反應(yīng)為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案為：氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）線由b→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率加快，故答案為：反應(yīng)放熱使溶液溫度升高；
（3）曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因?yàn)闅潆x子濃度減小，反應(yīng)速率減小，故答案為：溶液中的氫離子濃度降低；
（4）催化劑加快反應(yīng)速率，不影響氫氣的產(chǎn)量，故答案為：不會(huì)；
（5）將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，鋁鈍化，所以Cu失電子作負(fù)極，一組插入燒堿溶液中，Cu與氫氧化鈉不反應(yīng)，Al失電子作負(fù)極，
堿性條件下，Al失電子生成偏鋁酸根離子，其電極反應(yīng)為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查Al的化學(xué)性質(zhì)及影響反應(yīng)速率的因素，為高頻考點(diǎn)，把握溫度、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響及氧化鋁、Al與酸的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力的考查，題目難度不大．