Question

【題目】I.把在空氣中久置的鋁片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間的關系可用下圖所示的坐標曲線來表示。

請回答下列問題。

(1)曲線由O→a段不產生氫氣的原因是____________________。

有關反應的化學方程式為_________________________。

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

(3)曲線由c以后產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是_______________________________。

II．某同學在用稀硫酸與鋅反應制取氫氣的實驗中，發現加入少量硫酸銅溶液可以加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：

（1）上述實驗中發生反應的化學方程式有：______________、_________________；

（2） 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因：__________________；

（3） 實驗中現有Na2SO4、MgSO4、 Ag2SO4、 K2SO4四種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是：________。

Answer 1

【答案】 硫酸首先和氧化鋁反應，不產生氫氣 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O a→c段，反應放熱，溫度升高，使反應速率增大 曲線c以后，硫酸的濃度逐漸變小，該因素變為影響反應速率的主要因素，使反應速率減小 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 鋅置換出的銅附著在鋅上，并與稀硫酸構成原電池，使反應加快 Ag2SO4

【解析】試題分析：I. (1)曲線O→a段表示氧化鋁與鹽酸反應。

(2)鹽酸與鋁反應為放熱反應，隨反應進行溫度升高。

(3) 隨反應進行鹽酸濃度減小。

II．（1）上述實驗中發生反應有：鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣、鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅；

（2） 鋅與硫酸銅溶液反應生成銅單質，構成銅鋅原電池；

（3）鋅與硫酸銀溶液反應生成銀單質，構成銀鋅原電池；

解析：I. (1)曲線O→a段表示氧化鋁與鹽酸反應，硫酸和氧化鋁反應，不產生氫氣；反應方程式為Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。

(2)鹽酸與鋁反應為放熱反應，隨反應進行溫度升高，使反應速率增大。

(3) 曲線c以后，硫酸的濃度逐漸變小，該因素變為影響反應速率的主要因素，使反應速率減小。

II．（1）上述實驗中發生反應有：鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣、鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅；反應方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ；

（2）鋅置換出的銅附著在鋅上，并與稀硫酸構成原電池，使反應加快；

（3）鋅與硫酸銀溶液反應生成銀單質，構成銀鋅原電池，所以可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是Ag2SO4；