Question

【題目】某化學實驗小組對“影響石灰石與鹽酸反應速率的因素”進行了如下探究：

（進行實驗）

室溫下，選用20mL不同濃度的鹽酸（4%和6%）分別與1g粉末狀或塊狀的石灰石進行實驗（固定夾持儀器略去）。

（1）按如圖裝置進行實驗，在裝藥品前應檢查該裝置的氣密性，具體方法是___________。開始實驗時，應將20mL稀鹽酸_______________（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(shù)據(jù)）

（2）實驗小組進行實驗后，獲得的相關實驗數(shù)據(jù)如表所示：

實驗編號	鹽酸濃度 （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%	粉末狀	64
b	4%	塊狀	40
c	6%	粉末狀	98
d	6%	塊狀	65

①要準確比較不同形狀的石灰石對反應速率的影響，可采用的方法是____________（寫一種）；

②從上述實驗中得出的結論是顆粒越小，反應的速率越大______________。

（3）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(shù)據(jù)（每間隔4s讀數(shù)一次）：

時間/s	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40
氣體體積/mL	16	22	29	39	50	57	62	64	66	66

從如表數(shù)據(jù)可以分析得出，到20s后反應速率逐漸變慢，其主要原因是_____________。

（拓展延伸）

（4）比較不同形狀的碳酸鈣與稀鹽酸反應的速率：利用如圖1裝置進行實驗，同學們傾斜錐形瓶，使試管內的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發(fā)生反應，測得瓶內氣壓隨時間的變化如圖2所示。

分析圖象可知b點溶質______________（填化學式）；c、d對比的目的___________________

Answer 1

【答案】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 ab或cd 相同條件下，碳酸鈣顆粒越小，反應的速率越大 隨著反應的進行鹽酸濃度減小，反應速率逐漸變慢 CaCl2、HCl 對比c、d點可知，相同的氣壓時，c所需的時間短，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率快

【解析】

（1）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。

處理數(shù)據(jù)

（2）①要比較不同形狀的石灰石對反應速率的影響，需要鹽酸的溶質質量分數(shù)相同，石灰石固體的顆粒不相同，比較相同時間內，收集氣體體積大小，體積越大，說明反應速率越快，故可選擇的實驗編號是ab或是cd；

②根據(jù)實驗編號ab或cd比較，同條件下，當顆粒大小不同時，顆粒越小，反應的速率越大。

（3）從表格數(shù)據(jù)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。

（4）曲線①單位時間內氣壓大，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率快，曲線①表示粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應，曲線②表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應，最終曲線①、②的氣壓相等，是因為反應物的量相同，最終產生的二氧化碳質量相等；分析圖象可知b點時稀鹽酸和碳酸鈣已經反應了一段時間，但還未反應結束，故此時的溶質為生成的氯化鈣和還未反應的氯化氫（碳酸鈣雖剩余但為固體，不存在溶液中）；c、d兩點的縱坐標相同，橫坐標不同，對比c、d點可知，相同的氣壓時，c所需的時間短，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率快。