Question

把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL 0.5mol·L-1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間可用如右的坐標(biāo)曲線來表示，回答下列問題：

小題1:曲線由0→a段不產(chǎn)生氫氣的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
有關(guān)的離子方程式為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
小題2:曲線由a→b段產(chǎn)生氫氣的速率較慢的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
小題3:曲線由b→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
小題4:曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

小題1:鋁片表面有氧化鋁，硫酸首先與表面的氧化鋁反應(yīng)；
Al₂O₃ + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂O；
小題2:開始時，硫酸與鋁片只有部分作用，溶液溫度低；
小題3:反應(yīng)放出的熱量使溶液的溫度升高而加快反應(yīng)速率；
小題4:隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸溶液濃度下降。

小題1:鋁屬于活潑的金屬，其表面被氧化生成了一層致密的氧化鋁，所以投入到硫酸中，硫酸首先與表面的氧化鋁反應(yīng)，然后再和單質(zhì)鋁反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)式為Al₂O₃ + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂O。
小題2:由于開始反應(yīng)時溶液的溫度比較低，反應(yīng)速率就慢。
小題3:因為鋁和硫酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度逐漸升高，所以反應(yīng)速率逐漸加快。
小題4:當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時硫酸的濃度降低，即此時濃度的影響超過了溫度對反應(yīng)速率的影響，所以反應(yīng)速率要逐漸降低。