Question

（10分） 某興趣小組進(jìn)行“活潑金屬與酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，將5．4g的鋁片投入500 mL 0．5 mol·L-1的硫酸溶液中，右圖為反應(yīng)產(chǎn)生氫氣速率與反應(yīng)時間的關(guān)系圖。

（1）關(guān)于圖像的描述不正確的是 （填序號，下同）；

① o→a段不產(chǎn)生產(chǎn)生H2是室溫過低，反應(yīng)難以發(fā)生。

② b → c段產(chǎn)生H2較快可能是反應(yīng)放熱，溫度升高，加快了反應(yīng)

③ c以后，產(chǎn)生H2速率逐漸下降原因可能是鋁片趨于消耗完全

（2）在b到c這段時間內(nèi)，收集到氫氣VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則這段時間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為  mol/(L·s)（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）。

（3）其他條件不變，現(xiàn)換用500 mL 1 mol·L-1鹽酸，產(chǎn)生氫氣速率普遍較使用500 mL 0．5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是________；

（4）要加快鋁與硫酸溶液制H2的反應(yīng)速率，小組成員提出一系列方案，合理的有　　　

①加入2 mol·L-1硝酸②加入少量CuSO4溶液 ③將鋁片換成鋁粉 ④增加硫酸的濃度至18 mol/L ⑤加CH3COONa固體； ⑥加入少量Na2SO4溶液

（5）催化劑會影響反應(yīng)速率，請根據(jù)①反應(yīng)寫出FeCl3催化H2O2分解的另一反應(yīng)原理（用離子方程式）①2Fe3++ H2O2= 2Fe2++ 2H+ +O2↑；② ；

 

Answer 1

（1）①③；（2）V/11.2（c—b） mol/(L·s)；（3）氯離子由催化作用或硫酸根由阻化作用；（4）②③；（5）②2Fe2+ + H2O2 + 2H+====2Fe3+ + 2H2O。

【解析】

試題分析：（1）① o→a段不產(chǎn)生產(chǎn)生H2是由于金屬鋁表面有一層氧化膜，氧化鋁與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，錯誤；② b → c段產(chǎn)生H2較快可能是反應(yīng)放熱，溫度升高，加快了反應(yīng)，正確；③ 根據(jù)題給數(shù)據(jù)知，鋁過量，c以后，產(chǎn)生H2速率逐漸下降原因可能是稀硫酸趨于消耗完全，錯誤，選①③；（2）在b到c這段時間內(nèi)，收集到氫氣VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），物質(zhì)的量為V/22.4mol，時間為（c—b）s,硫酸的物質(zhì)的量變化為V/22.4mol，則這段時間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為V/11.2（c—b） mol/(L·s)；（3）其他條件不變，現(xiàn)換用500 mL 1 mol·L-1鹽酸，產(chǎn)生氫氣速率普遍較使用500 mL 0．5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是氯離子由催化作用或硫酸根由阻化作用；（4）①加入2 mol·L-1硝酸，硝酸具有強(qiáng)氧化性，與鋁反應(yīng)不放氫氣，錯誤；②加入少量CuSO4溶液，鋁置換出銅，形成原電池，反應(yīng)速率加快，正確； ③將鋁片換成鋁粉 ，增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率加快，正確；④增加硫酸的濃度至18 mol/L ，鋁遇濃硫酸鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)行，錯誤；⑤加CH3COONa固體，硫酸與醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸，氫離子濃度較小，反應(yīng)速率減慢，錯誤； ⑥加入少量Na2SO4溶液，將硫酸稀釋，反應(yīng)速率減慢，錯誤，選②③；（5）催化劑會影響反應(yīng)速率，請根據(jù)①反應(yīng)寫出FeCl3催化H2O2分解的另一反應(yīng)原理（用離子方程式）①2Fe3++ H2O2= 2Fe2++ 2H+ +O2↑；②2Fe2+ + H2O2 + 2H+====2Fe3+ + 2H2O。

考點(diǎn)：