某班同學分成幾個小組,用從不同地點找來的小石塊與稀鹽酸反應制取二氧化碳.制取二氧化碳的反應化學方程式為______.各組同學都用了澄清石灰水來檢驗二氧化碳,反應的化學方程式為______.
小明發(fā)現(xiàn),相鄰小組氣體產(chǎn)生的速率比自己小組的快,他們對此問題進行了探究.
【提出問題】影響二氧化碳氣體產(chǎn)生速率的因素是什么?
【作出猜想】①所用石塊大小不同;
②不同地點石塊中碳酸鈣含量不同;
③還可能是______.
【設計實驗】(1)驗證猜想①是否成立,應分別取大小不相同、______的石塊,加入質量相同、溶質質量分數(shù)相同的稀鹽酸進行實驗.
(2)驗證猜想 ②是否成立,對鹽酸的要求是______.
【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產(chǎn)生的劇烈程序,粗略地比較反應速率.若要做到精確比較,應該測量的實驗數(shù)據(jù)是______.
【拓展延伸】上述實驗中,小明采用了控制變量的研究方法.若探究“摧化劑對用過氧化氫溶液制取氧氣反應速率的影響”時也采用控制變量的研究方法,需要控制不變的因素有______等.
【答案】分析:根據(jù)反應物書寫化學方程式;
【作出猜想】③控制不同地點是石塊這一個變量;
【設計實驗】(1)所用鹽酸的溶質質量分數(shù)不同;
(2)控制鹽酸的溶質質量分數(shù)這個變量;
【交流討論】精確實驗結果就要通過準確的數(shù)據(jù)來證明,故應該準確確定相同時間內(nèi)二氧化碳的量;
【拓展延伸】從實驗所需要的條件的考慮;
解答:解:小石塊與稀鹽酸反應制取二氧化碳的化學方程式為 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;澄清石灰水來檢驗二氧化碳,反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
【作出猜想】③影響二氧化碳產(chǎn)生速率的因素還可能是所用鹽酸的溶質質量分數(shù)不同;
【設計實驗】(1)驗證猜想①是否成立,要設計的實驗:除去石塊大小不同外其他量都要相同,進行實驗.
(2)驗證猜想②是否成立,其他量都要相同,但要取不同地點的石塊,進行實驗.
【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產(chǎn)生的劇烈程度,粗略地比較反應速率.若要做到精確比較,應該測量的實驗數(shù)據(jù)是相同時間內(nèi)收集的二氧化碳體積(或收集相同體積二氧化碳所需的時間).
【拓展延伸】探究“催化劑對用過氧化氫溶液制取氧氣的反應速率的影響”,需要控制不變的因素有 溫度、溶液的溶質質量分數(shù)、溶液質量等.
故答案為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
【作出猜想】所用鹽酸的溶質質量分數(shù)不同;
【設計實驗】(1)質地相同;(2)溶質質量分數(shù)相同;
【交流討論】相同時間內(nèi)收集的二氧化碳體積(或收集相同體積二氧化碳所需的時間);
【拓展延伸】溫度、溶液的溶質質量分數(shù)、溶液質量.
點評:通過控制變量的方法研究化學問題是一種常用的方法,同學們要學會如何控制一個反應的變量,明確哪些變量可以控制等.