Question

I.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·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的关系可用下图所示的坐标曲线来表示。

请回答下列问题。

(1)曲线由O→a段不产生氢气的原因是____________________。

有关反应的化学方程式为_________________________。

(2)曲线由a→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是_______________________________。

(3)曲线由c以后产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_______________________________。

II．某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气的生成速率。请回答下列问题：

（1）上述实验中发生反应的化学方程式有：______________、_________________；

（2） 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因：__________________；

（3） 实验中现有Na₂SO₄、MgSO₄、 Ag₂SO₄、 K₂SO₄四种溶液，可与上述实验中CuSO₄溶液起相似作用的是：________。

Answer

硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O a→c段，反应放热，温度升高，使反应速率增大 曲线c以后，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 锌置换出的铜附着在锌上，并与稀硫酸构成原电池，使反应加快 Ag2SO4

【解析】试题分析：I. (1)曲线O→a段表示氧化铝与盐酸反应。

(2)盐酸与铝反应为放热反应，随反应进行温度升高。

(3) 随反应进行盐酸浓度减小。

II．（1）上述实验中发生反应有：锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气、锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜；

（2） 锌与硫酸铜溶液反应生成铜单质，构成铜锌原电池；

（3）锌与硫酸银溶液反应生成银单质，构成银锌原电池；

解析：I. (1)曲线O→a段表示氧化铝与盐酸反应，硫酸和氧化铝反应，不产生氢气；反应方程式为Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。

(2)盐酸与铝反应为放热反应，随反应进行温度升高，使反应速率增大。

(3) 曲线c以后，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小。

II．（1）上述实验中发生反应有：锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气、锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜；反应方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ；

（2）锌置换出的铜附着在锌上，并与稀硫酸构成原电池，使反应加快；

（3）锌与硫酸银溶液反应生成银单质，构成银锌原电池，所以可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是Ag2SO4；

点睛：构成原电池可以加快负极的反应速率。