10.某化學研究性小組在用鋁與稀硫酸的反應(yīng)制氫氣的實驗時發(fā)現(xiàn),如果把在空氣中放置一段時間的5.0g鋁片放入圓底燒瓶中,然后通過分液漏斗加入500mL 0.5mol/L硫酸溶液,充分反應(yīng)后,該小組同學根據(jù)記錄數(shù)據(jù)得到了產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間的關(guān)系圖象(如右圖所示),請你幫助該小組同學回答下列問題:
(1)曲線OA段不產(chǎn)生氫氣的原因是硫酸首先與鋁片表面的Al2O3反應(yīng),有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(2)曲線BC段產(chǎn)生氫氣的速率突然加快的主要原因是由于反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高而使反應(yīng)速率加快了
(3)點C以后產(chǎn)生氫氣的速率逐漸減小的主要原因是隨著反應(yīng)的進行,硫酸溶液的濃度逐漸下降
(4)從理論上分析該小組同學能收集到氫氣的體積為(標準狀況下)5.6L.

分析 (1)鋁是活潑性較強的金屬,能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁,根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)分析;
(2)金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)溫度對化學反應(yīng)速率的影響分析;
(3)溶液的濃度影響化學反應(yīng)速率;
(4)先根據(jù)金屬和酸的量進行過量計算,再根據(jù)不足量的物質(zhì)作標準計算生成的氣體.

解答 解:(1)鋁是活潑性較強的金屬,能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鋁,氧化鋁和稀硫酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,所以離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
故答案為:硫酸首先與鋁片表面的Al2O3反應(yīng); Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(2)金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以該反應(yīng)放熱,使溶液的溫度升高,升高溫度,化學反應(yīng)速率加快.
故答案為:由于反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高而使反應(yīng)速率加快了;
(3)隨著反應(yīng)的進行,溶液中的氫離子濃度逐漸降低,所以反應(yīng)速率逐漸減;
故答案為:隨著反應(yīng)的進行,硫酸溶液的濃度逐漸下降;
(4)設(shè)稀硫酸完全反應(yīng)需要金屬鋁xg.
2Al+3H2SO4=Al2(SO43+3H2
54g  3mol
xg   0.5L×0.5mol/L
所以x=4.5<5,故金屬鋁過量,應(yīng)以稀硫酸為標準計算生成的氫氣體積.
設(shè)生成氫氣的體積為y.
2Al+3H2SO4=Al2(SO43+3H2
    3mol             67.2L
   0.5L×0.5mol/L     y
y=5.6L    
故答案為:5.6 L.

點評 本題考查了根據(jù)圖象分析外界條件對化學反應(yīng)速率的影響等知識點,難度不大,易錯的是(4)題,注意先進行過量計算,再根據(jù)不足量的物質(zhì)為標準進行計算.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.X、Y和W為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù),X元素可以組成M和N兩種氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng)M+2I-+2H+═I2+N+H2O常作為M的鑒定反應(yīng).

(1)M與N的關(guān)系為同素異形體.
(2)寫出實驗室制取W2的離子方程式:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(3)成都七中某化學興趣小組設(shè)計如圖所示的實驗裝置(圖中夾持和加熱裝置略去).分別探究YX2和W2的性質(zhì).
①分別通入YX2和W2時,在裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同?相同(填“相同”或“不相同”).
若裝置D中裝的是鐵粉,當通入W2時觀察到的現(xiàn)象為產(chǎn)生棕黃色的煙;
若裝置D中裝的是五氧化二釩(V2O5),當通入YX2時,打開K放入適量的氧氣,在D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2SO2+O2$\frac{\underline{\;V_{2}O_{5}\;}}{△}$2SO3
②若裝置B中裝有5.0mL1.0×10-3mol/L的碘水,當通入足量的W2完全反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移了5.0×10-5mol電子,該反應(yīng)的化學方程式為5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl.
(4)某同學將足量的YX2通入一支裝有BaCl2溶液的試管,未見沉淀生成,向該試管中加入適量(填字母)5Cl2+I2+6H2O═2HIO3+10HCl,可以看到白色沉淀產(chǎn)生.
A.氨水   B.稀鹽酸   C.稀硝酸   D.CaCl2
(5)若Y和X組成的負二價陰離子Z,Z中Y和X的質(zhì)量比為Y:X=4:3,當W2與含Z的溶液完全反應(yīng)后,有黃色沉淀生成,取上層清液加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,該反應(yīng)的粒子方程式為S2O32-+Cl2+H2O═SO42-+S↓+2Cl-+2H+
(6)Y,W兩種元素可形成化學式為YW2,Y2W2等化合物,則YW2的電子式為,Y2W2的結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.X、Y為兩種元素的原子,X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),下列判斷錯誤的是( 。
A.X的電負性大于Y的電負性B.X的原子半徑大于Y的原子半徑
C.X的氧化性大于Y的氧化性D.X的第一電離能大于Y的第二電離能

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

18.下表是元素周期表的前三周期,回答下列問題:

(1)可用于半導(dǎo)體材料的元素是Si (填元素符號),它在元素周期表中的位置為第3周期ⅣA族;
(2)A、G兩種元素分別與E元素都能形成兩種化合物,其中屬于離子化合物的是Na2O、Na2O2(寫化學式,下同),屬于共價化合物的是H2O、H2O2;這四種化合物中含有非極性鍵的化合物是H2O2、Na2O2
(3)表格中十種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,堿性最強的是NaOH,屬于兩性氫氧化物的是Al(OH)3(用化學式表示);
(4)只含有A、C兩種元素的化合物稱做烴,這些化合物中相對分子質(zhì)量最小的是甲烷,該化合物分子的空間構(gòu)型是正四面體;
(5)畫出元素H的原子結(jié)構(gòu)示意圖,元素H與元素J組成的化合物的水溶液中加入少量燒堿溶液,反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OH-=Al(OH)3↓.
(6)由元素A、D、J組成的既含有離子鍵又含有共價鍵的化合物的化學式為NH4Cl.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.下表是元素周期表的一部分.表中所列的字母分別代表某一化學元素.
b
hj
acfilm
eg
dk
(1)上述元素的單質(zhì)可能是電的良導(dǎo)體的是acfhg(填字母代號).
(2)下表是一些氣態(tài)基態(tài)原子的第一、二、三、四級電離能(kJ•mol-1):
XY
第一電離能519502580
第二電離能729645701820
第三電離能1179969202750
第四電離能955011600
①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量Li原子失去1個電子后形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個電子很困難
②表中Y可能為以上13種元素中的f(填寫字母)元素.用元素符號表示X和j形成化合物的電子式
(3)根據(jù)構(gòu)造原理,用電子排布式表示e的特征電子構(gòu)型1s22s22p63s23p63d24s2
(4)以上13種元素中m(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多.

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15.下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是(  )
A.Fe2O3B.MnO2C.CaOD.V2O5

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.偉大的化學家、1954年諾貝爾化學獎得主、著名的化學結(jié)構(gòu)大師、20世紀的科學怪杰泡林(Linus Pauling)1994年謝世,人們打開他的辦公室,發(fā)現(xiàn)里面有一塊黑板,畫得滿滿的,其中一個結(jié)構(gòu)式如圖一所示.
(1)該結(jié)構(gòu)的分子式是C6H2O2N10,有人預(yù)測它是炸藥,如果它在沒有氧氣參與的情況下爆炸,推測反應(yīng)的化學方程式(發(fā)生分解反應(yīng),生成兩種單質(zhì)和兩種化合物)是C6H2N10O2=H2O↑+CO↑+5N2↑+5C
(2)組成該分子所有元素的電負性大小順序為O>N>C>H;分子中C原子的雜化方式為sp2;基態(tài)N原子價電子排布圖為
Ⅱ.石墨是層狀結(jié)構(gòu),
(1)在石墨中具有三種不同的作用力,其中范德華力可以解釋石墨的滑膩感,離域π鍵可以解釋導(dǎo)電、傳熱的性質(zhì);
(2)石墨的化學式可以寫成(C2n,如圖二.根據(jù)石墨化學式形式寫出它的等電子體白石墨(圖三)的化學式(BN)n;
(3)石墨能導(dǎo)電,而白石墨不能導(dǎo)電,解釋白石墨不能導(dǎo)電的原因因為氮的電負性較大,π鍵上的電子在很大程度上被定域在氮的周圍,不能自由流動,故(BN)n不導(dǎo)電.
Ⅲ.SiC是原子晶體,其結(jié)構(gòu)類似金剛石,為C、Si兩原子依次相間排列的正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).試在圖四正方體的頂點上畫出與該Si最近的C的位置.若Si-C鍵長為acm,結(jié)合金剛石晶胞結(jié)構(gòu),計算SiC晶體的密度為$\frac{15\sqrt{3}}{2{N}_{A}{a}^{3}}$g/cm3.(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示)

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19.氫-氧燃料電池是將H2和O2分別通入電池,穿過浸入20%~40%的KOH溶液的多孔碳電極,根據(jù)原電池原理判斷下列敘述正確的是( 。
A.負極反應(yīng):H2-2e-═2 H+
B.通O2的一極是發(fā)生還原反應(yīng)
C.工作一段時間后電解質(zhì)溶液的c(OH-)增大
D.工作時負極區(qū)附近pH增大

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.在生活、生產(chǎn)中為增大化學反應(yīng)速率而采取的措施合理的是(  )
A.食物放在冰箱里B.在糕點包裝內(nèi)放置小包除氧劑
C.燃煤發(fā)電時用煤粉代替煤塊D.塑料制品中添加抑制劑

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