Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了探究鋁與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，分兩組做了以下實(shí)驗(yàn)。

(1)甲小組同學(xué)用足量的鋁與50 mL鹽酸發(fā)生反應(yīng)，并用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

時(shí)間/min	1	2	3	4	5	反應(yīng)結(jié)束時(shí)
氫氣體積/mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)	50	150	300	380	410	560

①哪一時(shí)間段(即0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反應(yīng)速率最大__，原因是____；

②反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)，便不再有氣泡產(chǎn)生，該鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度是__，整個(gè)反應(yīng)過程中HCl的反應(yīng)速率為____；

(2)乙小組學(xué)生也做了同樣的實(shí)驗(yàn)，但由于反應(yīng)太快，不好測量氫氣體積，他事先在鹽酸中加入等體積的下列液體：A．蒸餾水、B．KCl溶液、C．KNO3溶液、D．CuSO4溶液，以減慢反應(yīng)速率，你認(rèn)為可行的是____，不可行的理由是_________。

Answer 1

【答案】2～3 min 該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時(shí)溫度高 1 mol·L-1 0.1 mol·L-1·min-1 AB C項(xiàng)因?yàn)槿芤褐杏?/span>H+和存在，與Al反應(yīng)有氮氧化物產(chǎn)生而不產(chǎn)生氫氣；D項(xiàng)因?yàn)?/span>Al會(huì)置換出Cu，形成Cu-Al原電池，加快反應(yīng)

【解析】

根據(jù)表中相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣量的大小確定反應(yīng)速率；通過反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生氫氣的量計(jì)算鹽酸的濃度和鹽酸的反應(yīng)速率；通過判斷所加溶液對原溶液的影響選擇合適的液體，據(jù)此回答。

(1)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在2～3min內(nèi)產(chǎn)生的氫氣量最多，故這段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率最快；影響反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等，由于該反應(yīng)是放熱的，反應(yīng)放出熱量使體系溫度升高，加快反應(yīng)速率，3min后隨著鹽酸濃度的不斷減小，反應(yīng)速率逐漸減慢；

②反應(yīng)結(jié)束時(shí)共產(chǎn)生標(biāo)況下560mL的氫氣，為=0.025mol，則消耗氫離子的物質(zhì)的量為0.05mol，故鹽酸的濃度為=1 mol·L-1；10min時(shí)反應(yīng)完全，這段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為=0.1 mol·L-1·min-1；

(2)向溶液中加入蒸餾水或KCl溶液，相當(dāng)于稀釋了原溶液，使原溶液中氫離子濃度減小，降低反應(yīng)速率，若加入硝酸鉀或硫酸銅時(shí)，硝酸鉀溶液中有H+和存在，與Al反應(yīng)有氮氧化物產(chǎn)生而不產(chǎn)生氫氣，Al會(huì)置換出CuSO4中的Cu，形成Cu-Al原電池，加快反應(yīng)，故不選擇這兩種溶液。