Question

某化学小组进行了关于“活泼金属与酸反应”的实验，得出了一些有趣的想法，请你帮助他们，完成一些判断。将5.4g铝片投入500mL 0.5 mol·L^-1的硫酸溶液中，下图为反应产氢速率与反应时间的关系图。

（1）关于图像的描述不正确的是______

①a→c段产生氢气的速率增加较快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应的速率

②a→c段产生氢气的速率增加较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应

③c以后，产生氢气的速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全

（2）书写O→a段所对应的离子方程式___________________________

（3）若其他条件不变，现换用500mL1mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol·L-1硫酸的快，可能的原因是_______

①盐酸中c（H⁺）的浓度更大  ②Cl^—有催化作用   ③SO₄^2—有催化作用 

④SO₄^2—有阻化作用        ⑤Al³⁺有催化作用

（4）根据所学，若要加快铝片与硫酸溶液制H₂的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②滴加少量CuSO₄溶液；③将铝片剪成100条；④增加硫酸的浓度至18mol/L；⑤加入蒸馏水；⑥加入少量KNO₃；

其中，你认为不合理的方案有_____________。

Answer

（1）③；（2）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；（3）②④；（4）④⑤。

【解析】

试题分析：（1）5.4gAl物质的量为0.2mol，500mL 0.5mol•L-1 的硫酸溶液中含硫酸0.25mol，根据反应方程式：2Al+3H2SO4= Al2（SO4）3+3H2↑可知二者反应的物质的量关系是：n（Al）：n（H2SO4）=2:3，可知Al过量，能够将硫酸反应完全，①曲线a→c段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，正确；②曲线由a→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，正确；③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，错误；（2）书写O→a段所对应的反应是氧化铝与酸发生复分解反应，反应的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；（3）其他条件不变，现换用500mL 1mol•L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5 mol•L-1硫酸的快，只能是氯离子起了催化作用或SO42-有阻化作用（使反应变慢），故答案为：②④；（4）①加入某种催化剂，加快反应速率，正确； ②滴加少量CuSO4溶液，Al与盐发生置换反应产生Cu，Cu、Al及硫酸构成原电池，可以使化学反应速率加快，正确；③将铝片换成铝粉，增大反应物的接触面积，反应速率增大，正确；④增加硫酸的浓度至18mol/L，发生钝化，反应速率减小，错误；⑤加入蒸馏水，稀释溶液，反应速率减慢，错误。故不合理的方案有④⑤。

考点：考查化学反应速率的影响因素的判断、离子方程式的书写的知识。