Question

為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢，設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置．

（1）檢查圖1所示裝置氣密性的方法是

 

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（2）分別寫出Al和Fe與硫酸反應(yīng)的離子方程式

 

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（3）若要比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量相同時(shí)內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積，也可以測量

 

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（4）實(shí)驗(yàn)測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率（v）與時(shí)間（t）的關(guān)系如圖2所示，分析不同時(shí)間段速率變化的原因：
t₁─t₂階段速率加快的原因

 

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t₂─t₃階段速率減慢的原因

 

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Answer 1

考點(diǎn)：濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專題：化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）檢查裝置的氣密性原理都是根據(jù)裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)差形成水柱或氣泡；
（2）Fe與硫酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣；Al與硫酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣；
（3）比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積，也可以測定產(chǎn)生相同的氫氣所需要的時(shí)間；
（4）t₁─t₂階段：金屬與酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度影響化學(xué)反應(yīng)速率；t₂─t₃階段：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，酸的濃度降低反應(yīng)減慢．

解答： 解：（1）甲、乙兩瓶構(gòu)成封閉體系，微熱錐形瓶甲，瓶中氣體受熱膨脹，如果觀察到廣口瓶中的長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，說明裝置氣密性良好，
故答案為：微熱錐形瓶甲，如果觀察到廣口瓶中的長導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，說明裝置氣密性良好；
（2）Fe與硫酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，F(xiàn)e+2HCl=FeCl₂+H₂↑，該反應(yīng)的離子反應(yīng)為Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，Al與硫酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，該反應(yīng)為2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，離子反應(yīng)為：2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑、2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑；
（3）要比較產(chǎn)生氣體的快慢，還可以測定產(chǎn)生相同的氫氣所需要的時(shí)間，
故答案為：產(chǎn)生相同體積的氣體所需時(shí)間；
（4）金屬與酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度影響反應(yīng)的速率，溫度越高，反應(yīng)的速率越快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中鹽酸的濃度不斷減小，濃度越小反應(yīng)速率越�。�
故答案為：反應(yīng)放熱，溶液溫度升高使反應(yīng)速率加快；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，酸的濃度降低反應(yīng)減慢．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了裝置氣密性的檢查方法、測氣體的反應(yīng)速率的方法，理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，通過比較、分析是解答的關(guān)鍵，注意外界條件影響化學(xué)反應(yīng)速率，但決定化學(xué)反應(yīng)速率的是物質(zhì)本身的性質(zhì)，題目難度中等．