Question

某興趣小組為了選擇實驗室制取二氧化碳的原料，對影響鹽酸與大理石（大理石中雜質(zhì)不與鹽酸反應）反應的速率快慢的因素展開探究．
提出假設：鹽酸與大理石反應的速率快慢與所用HCl的質(zhì)量分數(shù)、大理石顆粒大小有關．
實驗設計與實施：

實驗編號	溫度	5克大理石（碳酸鈣純度相同）規(guī)格	20克HCl的質(zhì)量分數(shù)	完全反應所需時間/s
實驗①	20℃	粗顆粒	20%	140
實驗②	20℃	粗顆粒	10%	220
實驗③	20℃	細顆粒	20%	30

根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）寫出上述實驗中反應的化學方程式

 

．
（2）實驗①與②的目的是為了探究

 

．
（3）實驗

 

和

 

（填實驗編號）的目的是為了探究大理石顆粒粗、細對反應快慢的影響．
你得出的實驗結論是

 

．
（4）拓展與反思：還有哪些因素可能影響該反應的速率快慢呢？
請寫出你的一個猜想

 

，

 

實驗設計：

 

．

Answer 1

考點：影響化學反應速率的因素探究,二氧化碳的實驗室制法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：實驗室通常用大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳，反應不需要加熱，大理石和石灰石的主要成分是碳酸鈣，能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；
根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷實驗結論；
根據(jù)猜想可以設計實驗步驟，并且可以預測實驗現(xiàn)象和實驗結論．

解答：解：（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）實驗①與②中，大理石顆粒大小相同，稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量分數(shù)不同，目的是為了探究HCl的質(zhì)量分數(shù)大小對該反應快慢的影響．
故填：HCl的質(zhì)量分數(shù)大小對該反應快慢的影響．
（3）實驗①和③中，稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)相同，大理石顆粒大小不同，目的是為了探究大理石顆粒粗、細對反應快慢的影響；
出的實驗結論是固體的顆粒越小，反應越快，即反應物的接觸面積越大，反應速率越快．
故填：①；③；固體的顆粒越小，反應越快．
（4）猜想：反應時的溫度不同，反應速率不同；
實驗設計：
實驗步驟：取兩個試管，分別加入等質(zhì)量的、純度相同、顆粒大小相同的大理石，再分別加入等質(zhì)量的、質(zhì)量分數(shù)相同的鹽酸，一個常溫，一個加熱到40℃，測定完全反應消耗的時間長短；
實驗現(xiàn)象：常溫下完全反應需要的時間較長；
實驗結論：溫度越高，反應速率越快．
故填：反應時的溫度不同；反應速率不同；
實驗步驟：取兩個試管，分別加入等質(zhì)量的、純度相同、顆粒大小相同的大理石，再分別加入等質(zhì)量的、質(zhì)量分數(shù)相同的鹽酸，一個常溫，一個加熱到40℃，測定完全反應消耗的時間長短；
實驗現(xiàn)象：常溫下完全反應需要的時間較長；
實驗結論：溫度越高，反應速率越快．

點評：合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．