Question

14．把在空氣中久置的鎂條7.2g投入盛有500mL 0.5mol•L^-1硫酸溶液的燒杯中，鎂條與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間如圖所示，回答下列問題：
（1）曲線由0→a段不產(chǎn)生氫氣的原因鎂條表面有氧化鎂，硫酸首先和與表面的氧化鎂反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣，有關(guān)的離子方程式為MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；
（2）曲線由b→c段，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸增大的主要原因鎂和硫酸反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高而加快反應(yīng)速率；
（3）曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因隨著反應(yīng)的進行，硫酸的濃度逐漸變小，該因素變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率減�。�
（4）在b到c這段時間內(nèi)，收集到氫氣VL（標準狀況），則這段時間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為$\frac{V}{11.2（{c-b}_{\;}）}$mol/（L•s）（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變）．
（5）對于足量鎂條和100ml 2mol/L硫酸生成氫氣的反應(yīng)，下列措施能減緩反應(yīng)速率，但又不影響生成氫氣的總量的是②④⑤⑧⑨．
①加NaOH固體；②加BaCl₂溶液；③加KNO₃溶液；④加H₂O；⑤加CH₃COONa固體；⑥加小蘇打溶液；⑦加少量CuSO₄溶液；⑧加Na₂SO₄溶液；⑨將2mol/L硫酸換成160mL 2.5mol/L的鹽酸；⑩將鎂條換成鎂粉．

Answer 1

分析 （1）鎂是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，根據(jù)氧化鎂的性質(zhì)分析；
（2）金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，根據(jù)溫度對化學反應(yīng)速率的影響分析；
（3）溶液的濃度是影響化學反應(yīng)速率的主要因素；
（4）根據(jù)氫氣的體積計算氫氣的物質(zhì)的量，進而確定HCl的物質(zhì)的量，結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算反應(yīng)速率；
（5）減緩反應(yīng)速率，可降低濃度、溫度，不影響生成氫氣的總量，則氫離子的物質(zhì)的量不變，以此解答．

解答 解：（1）鎂是活潑性較強的金屬，能迅速和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，氧化鎂首先稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水，不產(chǎn)生H₂，離子方程式為MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O，
故答案為：鎂條表面有氧化鎂，硫酸首先和與表面的氧化鎂反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣；MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；
（2）金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使溶液的溫度升高，溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，化學反應(yīng)速率加快，
故答案為：鎂和硫酸反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高而加快反應(yīng)速率；
（3）隨著反應(yīng)的進行，溶液中的氫離子濃度逐漸降低，氫離子濃度是影響化學反應(yīng)速率的主要因素，所以反應(yīng)速率逐漸減小，
故答案為：隨著反應(yīng)的進行，硫酸的濃度逐漸變小，該因素變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率減�。�
（4）n（H₂）=$\frac{V}{22.4}$mol，則△n（H₂SO₄）=$\frac{V}{22.4}$mol，
v（H₂SO₄）=$\frac{\frac{\frac{V}{22.4}mol}{0.5L}}{（c-b）s}$=$\frac{V}{11.2（{c-b}_{\;}）}$mol/（L•s），
故答案為：$\frac{V}{11.2（{c-b}_{\;}）}$；       
（5）減緩反應(yīng)速率，可降低濃度、溫度，不影響生成氫氣的總量，則氫離子的物質(zhì)的量不變，則符合要求的有②④⑤⑧⑨，
故答案為：②④⑤⑧⑨．

點評 本題考查了化學反應(yīng)速率的影響因素，難度不大，注意根據(jù)圖象分析理解隨反應(yīng)進行影響反應(yīng)速率的主導元素．