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10.某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，测定铝片与足量稀硫酸反应时气体压强的变化，实验结果如下图所示。
(1)开始一段时间气体压强几乎不变，其原因是什么？
(2)写出m点时所发生反应的化学方程式。
(1)开始一段时间气体压强几乎不变，其原因是什么？
(2)写出m点时所发生反应的化学方程式。
答案
(1) 铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜,稀硫酸与氧化铝反应时不生成气体。
(2) $\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
(2) $\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
解析
【分析】铝是活泼金属，在空气中易氧化，表面形成致密的氧化铝薄膜。铝片放入稀硫酸中时，稀硫酸会先与表面的氧化铝薄膜反应，该反应无气体生成，因此开始一段时间气体压强几乎不变；待氧化铝薄膜完全反应后，铝才会与稀硫酸反应生成氢气，导致压强逐渐增大。m点时，氧化铝已反应完毕，铝与稀硫酸正在发生反应。
【解析】
(1) 铝片表面有一层致密的氧化铝（$\ce{Al_{2}O_{3}}$）薄膜，稀硫酸先与氧化铝发生反应：$\ce{Al_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O}$，该反应没有气体生成，所以开始一段时间气体压强几乎不变。
(2) m点时，氧化铝已完全反应，铝与足量稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为：$\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜，稀硫酸与氧化铝反应时不生成气体。
(2) $\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
【知识点】
金属的化学性质、酸的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题结合压强变化图像，考查铝与酸反应的先后顺序，需掌握铝表面氧化膜的存在及相关反应，能较好考查学生的分析应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
【解析】
(1) 铝片表面有一层致密的氧化铝（$\ce{Al_{2}O_{3}}$）薄膜，稀硫酸先与氧化铝发生反应：$\ce{Al_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O}$，该反应没有气体生成，所以开始一段时间气体压强几乎不变。
(2) m点时，氧化铝已完全反应，铝与足量稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式为：$\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$。
【答案】
(1) 铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜，稀硫酸与氧化铝反应时不生成气体。
(2) $\ce{2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{\;\;} Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
【知识点】
金属的化学性质、酸的化学性质、化学方程式书写
【点评】
本题结合压强变化图像，考查铝与酸反应的先后顺序，需掌握铝表面氧化膜的存在及相关反应，能较好考查学生的分析应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6
