Question

15．把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有 500mL 0.5mol•L^-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如右的坐标曲线来表示，回答下列问题：
（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因：氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，
（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因：开始时温度较低；
（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因：该反应为放热反应；
（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因：氢离子浓度减小．
（5）写出铝片与硫酸反应产生氢气的离子反应方程式：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．

Answer 1

分析 由图可知，开始不生成氢气，为氧化铝与硫酸的反应，然后Al与硫酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热，则温度升高反应速率加快，后来，氢离子浓度减小，则反应速率减小，以此来解答．

解答 解：（1）曲线由0→a段不产生氢气是因氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，发生Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水；
（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢是因开始时温度较低，反应速率较慢，
故答案为：开始时温度较低；
（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因为该反应为放热反应，温度升高，反应速率加快，故答案为：该反应为放热反应；
（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因为氢离子浓度减小，反应速率减小，故答案为：氢离子浓度减小；
（5）铝与稀硫酸发生2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，离子方程式为2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，故答案为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．

点评 本题考查Al的化学性质及影响反应速率的因素，为高频考点，把握温度、浓度对反应速率的影响及氧化铝、Al与酸的反应为解答的关键，侧重分析能力的考查，题目难度不大．