Question

把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·L^－1的硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示，回答下列问题：

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

(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_________

Answer

铝片表面有Al2O3，硫酸首先与Al2O3反应，2Al2O3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+6H2O 反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率 随着反应的进行，硫酸溶液的浓度下降

【解析】

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。

(1)铝是活泼性较强的金属,能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝,氧化铝首先稀硫酸反应生成硫酸铝和水，不产生H2，方程式为2Al2O3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+6H2O，

故答案为：铝片表面有Al2O3，硫酸首先与Al2O3反应，2Al2O3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+6H2O；

(2)金属和酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，温度升高是影响反应速率的主要因素，化学反应速率加快，

故答案为：反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率；

(3)随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，氢离子浓度是影响化学反应速率的主要因素，所以反应速率逐渐减小，

故答案为：随着反应的进行，硫酸溶液的浓度下降。