Question

（10分） 某興趣小組進(jìn)行“活潑金屬與酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，將5．4g的鋁片投入500 mL 0．5 mol·L^-1的硫酸溶液中，右圖為反應(yīng)產(chǎn)生氫氣速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖。

（1）關(guān)于圖像的描述不正確的是          （填序號(hào)，下同）；
① o→a段不產(chǎn)生產(chǎn)生H₂是室溫過低，反應(yīng)難以發(fā)生。
② b → c段產(chǎn)生H₂較快可能是反應(yīng)放熱，溫度升高，加快了反應(yīng)
③ c以后，產(chǎn)生H₂速率逐漸下降原因可能是鋁片趨于消耗完全
（2）在b到c這段時(shí)間內(nèi)，收集到氫氣VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則這段時(shí)間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為      mol/(L·s)（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）。
（3）其他條件不變，現(xiàn)換用500 mL 1 mol·L^-1鹽酸，產(chǎn)生氫氣速率普遍較使用500 mL 0．5 mol·L^-1硫酸的快，可能的原因是________；
（4）要加快鋁與硫酸溶液制H₂的反應(yīng)速率，小組成員提出一系列方案，合理的有　　　  
①加入2 mol·L^-1硝酸②加入少量CuSO₄溶液 ③將鋁片換成鋁粉 ④增加硫酸的濃度至18 mol/L ⑤加CH₃COONa固體； ⑥加入少量Na₂SO₄溶液
（5）催化劑會(huì)影響反應(yīng)速率，請(qǐng)根據(jù)①反應(yīng)寫出FeCl₃催化H₂O₂分解的另一反應(yīng)原理（用離子方程式）①2Fe³⁺+ H₂O₂= 2Fe²⁺+ 2H⁺ +O₂↑；②                                   ；

Answer 1

（1）①③；（2）V/11.2（c—b） mol/(L·s)；（3）氯離子由催化作用或硫酸根由阻化作用；（4）②③；（5）②2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺====2Fe³⁺ + 2H₂O。

試題分析：（1）① o→a段不產(chǎn)生產(chǎn)生H₂是由于金屬鋁表面有一層氧化膜，氧化鋁與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，錯(cuò)誤；② b → c段產(chǎn)生H₂較快可能是反應(yīng)放熱，溫度升高，加快了反應(yīng)，正確；③ 根據(jù)題給數(shù)據(jù)知，鋁過量，c以后，產(chǎn)生H₂速率逐漸下降原因可能是稀硫酸趨于消耗完全，錯(cuò)誤，選①③；（2）在b到c這段時(shí)間內(nèi)，收集到氫氣VL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），物質(zhì)的量為V/22.4mol，時(shí)間為（c—b）s,硫酸的物質(zhì)的量變化為V/22.4mol，則這段時(shí)間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為V/11.2（c—b） mol/(L·s)；（3）其他條件不變，現(xiàn)換用500 mL 1 mol·L^-1鹽酸，產(chǎn)生氫氣速率普遍較使用500 mL 0．5 mol·L^-1硫酸的快，可能的原因是氯離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，硝酸具有強(qiáng)氧化性，與鋁反應(yīng)不放氫氣，錯(cuò)誤；②加入少量CuSO₄溶液，鋁置換出銅，形成原電池，反應(yīng)速率加快，正確； ③將鋁片換成鋁粉 ，增大反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率加快，正確；④增加硫酸的濃度至18 mol/L ，鋁遇濃硫酸鈍化，阻止反應(yīng)進(jìn)行，錯(cuò)誤；⑤加CH₃COONa固體，硫酸與醋酸鈉反應(yīng)生成醋酸，氫離子濃度較小，反應(yīng)速率減慢，錯(cuò)誤； ⑥加入少量Na₂SO₄溶液，將硫酸稀釋，反應(yīng)速率減慢，錯(cuò)誤，選②③；（5）催化劑會(huì)影響反應(yīng)速率，請(qǐng)根據(jù)①反應(yīng)寫出FeCl₃催化H₂O₂分解的另一反應(yīng)原理（用離子方程式）①2Fe³⁺+ H₂O₂= 2Fe²⁺+ 2H⁺ +O₂↑；②2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺====2Fe³⁺ + 2H₂O。