Question

11．反應(yīng)物的溫度、濃度、固體反應(yīng)物的顆粒大小等因素會影響化學(xué)反應(yīng)速率．為研究實驗室制取二氧化碳的適宜條件，進行如下四組實驗：

	甲	乙	丙	丁
大理石/（等量）	塊狀	塊狀	粉末狀	粉末狀
鹽酸/（質(zhì)量分數(shù)）	5%	10%	5%	10%
收集50mL二氧化碳所需時間/（秒）	118	60	70	50

（1）大理石與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）實驗甲與丙對照（填編號），是為了研究固體反應(yīng)物顆粒大小對反應(yīng)速率的影響．
（3）上述實驗中，另一個影響反應(yīng)速率的因素是鹽酸的質(zhì)量分數(shù)．
（4）如表是小明同學(xué)按照乙組進行實驗測定生成二氧化碳體積的實驗數(shù)據(jù)．

時段	第10秒	第20秒	第30秒	第40秒	第50秒	第60秒
CO2體積	13	11	9	8	5	4

請解釋大理石與稀鹽酸反應(yīng)速率逐漸減慢的原因鹽酸溶液的質(zhì)量分數(shù)減少．
（5）除去二氧化碳氣體中混有的氯化氫氣體，選用圖中的B（填字母，下同），將混合氣體從d端通入．
（6）請完成探究溫度對反應(yīng)速率影響的數(shù)據(jù)

	甲	乙
大理石/（等量）	塊狀	塊狀
鹽酸/（質(zhì)量分數(shù)）	10%	10%
鹽酸質(zhì)量/（g）	100	100
鹽酸溫度/℃	20	30

Answer 1

分析 （1）碳酸鈣和鹽酸互相交換成分生成氯化鈣和水和二氧化碳，不需要加熱．據(jù)此正確書寫實驗室制取二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)表格中信息，甲實驗與丙實驗，塊狀的和粉末狀的大理石與相同的稀鹽酸反應(yīng)速率不同；據(jù)此進行分析推測；
（3）根據(jù)表格中信息，進行分析推測：除研究反應(yīng)物顆粒大小對反應(yīng)速率影響，還研究的是鹽酸的濃度對反應(yīng)速率的影響．
（4）從表中可得到本實驗的影響反應(yīng)速率的因素有鹽酸溶液質(zhì)量分數(shù)進行解答．
（5）從飽和碳酸氫鈉溶液不和二氧化碳反應(yīng)，只和氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳，洗氣應(yīng)該是長進短出進行分析解答．
（6）探究溫度對反應(yīng)速率的影響，采用控制變量法，兩次實驗中除溫度不同外，其他數(shù)據(jù)應(yīng)完全相同，據(jù)此作答．

解答 解：（1）實驗室制取二氧化碳是用大理石和稀鹽酸反應(yīng)，大理石的主要成分是碳酸鈣，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，
其化學(xué)方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）要研究固體反應(yīng)物顆粒大小對反應(yīng)速率的影響，可選實驗甲與丙對照，塊狀的和粉末狀的大理石與相同的稀鹽酸反應(yīng)速率不同；
（3）由表格信息可看出：除了研究固體反應(yīng)物顆粒大小對反應(yīng)速率的影響，上述實驗研究的另一個影響反應(yīng)的因素是鹽酸的濃度；
（4）通過比較相同時間內(nèi)，不同的鹽酸濃度產(chǎn)生的氣體體積不同來確定大理石與稀鹽酸反應(yīng)速率逐漸減慢的原因是鹽酸溶液的質(zhì)量分數(shù)減少；
（5）飽和碳酸氫鈉溶液不和二氧化碳反應(yīng)，只和氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳，故選圖中的B裝置除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，由于B裝置內(nèi)裝有飽和的碳酸氫鈉溶液，如果氣體從d管進入集氣瓶，由于氣體的密度遠小于溶液的密度，進入集氣瓶內(nèi)的氣體會從c管中導(dǎo)出；而從c管進入，由于二氧化碳不易溶于飽和的碳酸氫鈉溶液，在氣體壓力的不斷增大下，集氣瓶中的溶液會被壓出，故答案為：d；
 （6）探究溫度對反應(yīng)速率的影響，采用控制變量法，兩次實驗中除溫度不同外，其他數(shù)據(jù)應(yīng)完全相同，故此填寫數(shù)據(jù)如下：

	甲	乙
大理石/（等量）	塊狀	塊狀
鹽酸/（質(zhì)量分數(shù)）	10%	10%
鹽酸質(zhì)量/（g）	100	100
鹽酸溫度/℃	20	30

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故本題答案為：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）丙；
（3）鹽酸的質(zhì)量分數(shù)；
（4）鹽酸溶液的質(zhì)量分數(shù)減少；
（5）B；d；
 （6）

	甲	乙
大理石/（等量）	塊狀	塊狀
鹽酸/（質(zhì)量分數(shù)）	10%	10%
鹽酸質(zhì)量/（g）	100	100
鹽酸溫度/℃	20	30

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點評 氣體的制取是初中重要的化學(xué)實驗之一，既是難重點，又是考查熱點，理解反應(yīng)原理，掌握裝置的選擇依據(jù)、氣體的檢驗、驗滿、收集方法，了解實驗步驟和注意事項是解決該類問題的關(guān)鍵．