Question

【題目】把在空氣中久置的鋁片5.0 g投入盛有 500mL0.5 mol·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)時間可用如右的坐標(biāo)曲線來表示，回答下列問題：

(1)曲線由0→a段不產(chǎn)生氫氣的原因___________,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_______________；

(2)曲線由a→b段產(chǎn)生氫氣的速率較慢的原因___________，有關(guān)的化學(xué)方程式______________；

(3)曲線由b→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因________________；

(4)曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因___________________。

Answer 1

【答案】鋁片表面有氧化鋁，硫酸首先與表面的氧化鋁反應(yīng)。 Al2O3+6H+==2Al3++3H2↑ 反應(yīng)開始，溫度較低且只有部分硫酸與鋁片作用 2Al +3 H2SO4=Al2(SO4)3 +H2↑ 由于鋁片與硫酸反應(yīng)放出熱量使溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快 隨反應(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度下降

【解析】

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，氫離子濃度減小，則反應(yīng)速率減小，以此來解答。

(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；

(2)曲線由a→b段產(chǎn)生氫氣的速率較慢是因開始時溫度較低，反應(yīng)速率較慢，發(fā)生2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑；

(3)曲線由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；

(4)曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因硫酸濃度下降，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減小。