Question

【題目】把在空氣中久置的鋁片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol/L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)時間的關(guān)系可用如圖所示的坐標(biāo)曲線來表示，請回答下列問題：

(1)曲線由O→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是___________________________，有關(guān)的化學(xué)方程式為___________________________________________。

(2)曲線由a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是_____________________。

(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_________________________。

Answer 1

【答案】鋁片表面有Al2O3，硫酸首先與Al2O3反應(yīng) Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 反應(yīng)放出的熱量使溶液的溫度升高，加快反應(yīng)速率 c點以后，硫酸的濃度逐漸變小，該因素變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率減小

【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，據(jù)此分析解答。

(1)鋁是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，氧化鋁首先與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，不產(chǎn)生H2，方程式為Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，故答案為：鋁片表面有Al2O3，硫酸首先與Al2O3反應(yīng)；Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；

(2)金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使溶液的溫度升高，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故答案為：反應(yīng)放出的熱量使溶液的溫度升高，加快反應(yīng)速率；

(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中的氫離子濃度逐漸降低，此時氫離子濃度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，所以反應(yīng)速率逐漸減��；故答案為：c點以后，硫酸的濃度逐漸變小，該因素變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率減小。