Question

2．某化學實驗小組對“影響石灰石與鹽酸反應速率的因素--鹽酸的濃度和石灰石的顆粒大小等”進行了如下實驗探究，請你參與．
[進行實驗]
室溫下，選用20mL不同溶質質量分數的鹽酸（4%和6%）分別與1g顆粒狀或塊狀的石灰石進行實驗（固定夾持儀器略去）．
（1）石灰石與鹽酸反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）按上圖裝置進行實驗，在裝藥品前應檢查該裝置的氣密性，具體的做法是將注射器活塞向外拉出一段，松開手一會后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好．開始實驗時，應將20mL稀鹽酸快速（選填“快速”或“緩慢”）推入錐形瓶中，以保證鹽酸能全部推入錐形瓶中．
[處理數據]
（3）實驗小組進行實驗后，獲得的相關實驗數據如表所示：

實驗編號	鹽酸溶質質量分數 （均取20mL）	石灰石固體形狀 （均取1g）	二氧化碳體積（mL） （均收集前30S的氣體）
a	4%	顆粒	64.0
b	4%	塊狀	40.4
c	6%	顆粒	98.2
d	6%	塊狀	65.3

①要比較不同溶質質量分數的鹽酸對反應速率的影響，可選擇的實驗編號是ac或是bd（寫一組），由此可得到的結論是溶質質量分數越大，反應的速率越大．
②從上述實驗中得出石灰石的顆粒大小反應速率影響的結論是顆粒越小，反應的速率越大．
[拓展延伸]
（4）如表是實驗時記錄生成的二氧化碳氣體體積和對應的時間的一組實驗數據（每間隔4S讀數一次）：

時間/S	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40
氣體體積/mL	16.0	22.2	29.4	39.3	50.4	57.6	62.0	64.7	66.0	66.0

從上表數據可以分析得出，到20S后反應速率逐漸變小，其主要原因是反應物的濃度減小．
（5）你認為影響石灰石與鹽酸反應速率的因素還有石灰石的純度，請設計實驗方案驗證你的猜想取不同地區的石灰石，保持顆粒大小以及質量相同，加入相同的鹽酸，記錄生成相同的二氧化碳氣體體積所需要的時間，純度越大，速率越大．

Answer 1

分析 根據影響化學反應速率的因素進行分析解答，設計實驗必須注意控制變量，據此解答．

解答 解：（1）石灰石與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，其反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）在裝藥品前應檢查該裝置的氣密性，具體的做法是將將注射器活塞向外拉出一段，松開手一會后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好；開始實驗時，因為鹽酸和碳酸鈣反應生成的二氧化碳會使裝置內的壓強增大，故應將20ml的稀鹽酸快速的推入錐形瓶中，以保證鹽酸能全部推入錐形瓶中，故填：將注射器活塞向外拉出一段，松開手一會后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好；快速．
（3）①要比較不同溶質質量分數的鹽酸對反應速率的影響，需要鹽酸的溶質質量分數不同，石灰石固體的顆粒相同，故可選擇的實驗編號是ac或是bd，根據相同的時間收集的二氧化碳的體積可以看出，溶質質量分數越大，反應的速率越大，故填：溶質質量分數越大，反應的速率越大．
②當顆粒大小相同時，相同的時間收集的二氧化碳的氣體的體積可以看出，顆粒越小，反應的速率越大，故填：顆粒越小，反應的速率越大．
（4）從表格數據可以分析得出，開始反應的速率大，后來的反應速率小，主要是因為隨著反應的進行，反應物被消耗，濃度減小，故填：小，反應物的濃度減小；
（5）影響石灰石與鹽酸反應速率的因素還有石灰石的純度，可以取不同地區的石灰石，保持顆粒大小以及質量相同，加入相同的鹽酸，記錄生成相同的二氧化碳氣體體積所需要的時間，純度越大，速率越大，故填：石灰石的純度；取不同地區的石灰石，保持顆粒大小以及質量相同，加入相同的鹽酸，記錄生成相同的二氧化碳氣體體積所需要的時間，純度越大，速率越大．

點評 本題考查的是實驗速率的實驗探究，完成此題，可以依據已有的知識進行．