Question

把放在空氣中一段時間的5.0 g鋁片投入盛有500 mL 0.5 mol·L^-1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與反應時間可用如圖的坐標曲線來表示，回答下列問題：

(1)曲線OA段不產(chǎn)生氫氣的原因是　                                    ，

有關(guān)的離子方程式是　                                               。

(2)曲線AB段產(chǎn)生氫氣的速率較慢的原因是　                           。

(3)曲線BC段產(chǎn)生氫氣的速率較快的主要原因                           

　                                                                 。

(4)曲線到C以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是               

　                                                                 。

Answer 1

(1)在空氣中放置一段時間的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先與氧化鋁反應，不會產(chǎn)生氫氣。

(2)開始時，由于溶液溫度低，且只有部分硫酸溶液與鋁片反應，因此AB段反應速率較慢。

(3)由于Al與H⁺的反應是放熱反應，隨著反應的進行，溶液的溫度升高，反應速率加快。

(4)一段時間后，由于c(H⁺)大大減小，成為影響反應速率的主要因素，因而反應速率又逐漸下降。

答案：(1)鋁片表面有Al₂O₃，硫酸首先與表面的Al₂O₃反應

Al₂O₃+6H⁺====2Al³⁺+3H₂O

(2)只有部分硫酸與鋁片作用且溶液溫度低

(3)反應放出的熱量使溶液的溫度升高而加快反應速率

(4)隨著反應的進行，硫酸溶液的濃度下降