Question

（10分） 某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5．4g的铝片投入500 mL 0．5 mol·L^-1的硫酸溶液中，右图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。

（1）关于图像的描述不正确的是           （填序号，下同）；

① o→a段不产生产生H₂是室温过低，反应难以发生。

② b → c段产生H₂较快可能是反应放热，温度升高，加快了反应

③ c以后，产生H₂速率逐渐下降原因可能是铝片趋于消耗完全

（2）在b到c这段时间内，收集到氢气VL（标准状况），则这段时间内用硫酸表示的平均速率为       mol/(L·s)（假设反应前后溶液体积不变）。

（3）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L^-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0．5 mol·L^-1硫酸的快，可能的原因是________；

（4）要加快铝与硫酸溶液制H₂的反应速率，小组成员提出一系列方案，合理的有　　　  

①加入2 mol·L^-1硝酸②加入少量CuSO₄溶液 ③将铝片换成铝粉 ④增加硫酸的浓度至18 mol/L ⑤加CH₃COONa固体； ⑥加入少量Na₂SO₄溶液

（5）催化剂会影响反应速率，请根据①反应写出FeCl₃催化H₂O₂分解的另一反应原理（用离子方程式）①2Fe³⁺+ H₂O₂= 2Fe²⁺+ 2H⁺ +O₂↑；②                                    ；

Answer

（1）①③；（2）V/11.2（c—b） mol/(L·s)；（3）氯离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】

试题分析：（1）① o→a段不产生产生H2是由于金属铝表面有一层氧化膜，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，错误；② b → c段产生H2较快可能是反应放热，温度升高，加快了反应，正确；③ 根据题给数据知，铝过量，c以后，产生H2速率逐渐下降原因可能是稀硫酸趋于消耗完全，错误，选①③；（2）在b到c这段时间内，收集到氢气VL（标准状况），物质的量为V/22.4mol，时间为（c—b）s,硫酸的物质的量变化为V/22.4mol，则这段时间内用硫酸表示的平均速率为V/11.2（c—b） mol/(L·s)；（3）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0．5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是氯离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，硝酸具有强氧化性，与铝反应不放氢气，错误；②加入少量CuSO4溶液，铝置换出铜，形成原电池，反应速率加快，正确； ③将铝片换成铝粉 ，增大反应物的接触面积，反应速率加快，正确；④增加硫酸的浓度至18 mol/L ，铝遇浓硫酸钝化，阻止反应进行，错误；⑤加CH3COONa固体，硫酸与醋酸钠反应生成醋酸，氢离子浓度较小，反应速率减慢，错误； ⑥加入少量Na2SO4溶液，将硫酸稀释，反应速率减慢，错误，选②③；（5）催化剂会影响反应速率，请根据①反应写出FeCl3催化H2O2分解的另一反应原理（用离子方程式）①2Fe3++ H2O2= 2Fe2++ 2H+ +O2↑；②2Fe2+ + H2O2 + 2H+====2Fe3+ + 2H2O。

考点：