Question

25．（2009?濰坊）某化學(xué)探究小組用HCl與大理石反應(yīng)研究影響反應(yīng)劇烈程度的因素．實驗溫度為25℃、35℃；大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，每次實驗取用含碳酸鈣60%的大理石10g；所用HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.125%、18.25%，每次實驗HCl的用量為20mL（假設(shè)9.125%、18.25%的鹽酸的密度均為1g/em³；大理石中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）．
（1）反應(yīng)原理：實驗中的化學(xué)方程式______．
（2）提出假設(shè)：HCl與大理石反應(yīng)的劇烈程度與所用HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、大理石規(guī)格、反應(yīng)溫度有關(guān)．
（3）實驗設(shè)計與實施：完成以下實驗設(shè)計方案并實

實驗編號	T/℃	大理石 規(guī)格	HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)	完全反應(yīng)的 時間/s	實驗?zāi)康?/td>
①	25	粗顆粒	18.25%	160	（Ⅰ）實驗①和②探究同體積下HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該反應(yīng)劇烈程度的影響． （Ⅱ）實驗①和③探究溫度對該反應(yīng)劇烈程度的影響． （Ⅲ）實驗①和④探究大理石規(guī)格對該反應(yīng)劇烈程度的影響．
②	______	______	______	210
③	35	粗顆粒	18.25%	60
④	______	______	______	100

（4）實驗結(jié)論：______．
（5）繪制圖象：實驗①中CO₂質(zhì)量隨時問變化的關(guān)系如圖，借助簡單計算請在右圖中畫出實驗②和③中CO₂質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的曲線（忽略溶液體積變化）．
說明：可以用鉛筆畫曲線．

Answer 1

【答案】分析：（1）實驗室中用HCl與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為：．
（3）聯(lián)系物理中學(xué)過的控制變量法，根據(jù)實驗設(shè)計方案中的實驗?zāi)康模á瘢�實驗①和②探究同體積下HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該反應(yīng)劇烈程度的影響，就可以得出其溫度和大理石規(guī)格應(yīng)該是控制相同的；所以，實驗②中的空缺應(yīng)該分別是25、粗顆粒和9.125%．同理，實驗④中的空缺應(yīng)該分別是25、細(xì)顆粒和18.25%．
（4）根據(jù)實驗①和②探究時間（即160s和210s）可知，實驗①比②用時少；這就說明了實驗①比②反應(yīng)劇烈．也就不難得出：在其他條件不變時，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越劇烈．同理可得，在其他條件不變時，溫度越高，反應(yīng)越劇烈；固體的顆粒越小，反應(yīng)越劇烈．所以，該實驗結(jié)論應(yīng)該是：在其他條件不變時，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越劇烈；溫度越高，反應(yīng)越劇烈；固體的顆粒越小，反應(yīng)越劇烈．
（5）根據(jù)實驗①和②探究時所用的HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)（即9.125%和18.25%），可以得出同體積下實驗①中的HCl是實驗②中的1/2．結(jié)合實驗①中CO₂質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系圖，可以推得：實驗②的曲線中的縱坐標(biāo)對應(yīng)的每一個值均為實驗①的1/2．再根據(jù)實驗①和②探究時間（即160s和210s）可得，實驗②的曲線中的縱坐標(biāo)在210s時是直線．
由于實驗①和②探究溫度對該反應(yīng)劇烈程度的影響，并且升高溫度，反應(yīng)劇烈程度增大，但是產(chǎn)生二氧化碳的量不變，所以實驗③的圖象曲線低利率變大．再根據(jù)實驗①和③探究時間（即160s和60s）可得，實驗③在60s時與實驗①高度相同．然后，結(jié)合數(shù)學(xué)中的描點連線繪圖法，進(jìn)行細(xì)心地描點連線即可得出所要繪制的圖象．
解答：解：（1）實驗室中用HCl與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（3）聯(lián)系物理中學(xué)過的控制變量法，根據(jù)實驗①和②探究同體積下HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該反應(yīng)劇烈程度的影響，就可以得出其溫度和大理石規(guī)格應(yīng)該是控制相同的；所以，實驗②中的空缺應(yīng)該分別是25、粗顆粒和9.125%．同理，實驗④中的空缺應(yīng)該分別是25、細(xì)顆粒和18.25%．即

實驗編號	T/℃	大理石規(guī)格	HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
②	25	粗顆粒	9.125%
④	25	細(xì)顆粒	18.25%

（4）根據(jù)實驗①和②探究時間（即160s和210s）可知，實驗①比②用時少；這就說明了實驗①比②反應(yīng)劇烈．也就不難得出：在其他條件不變時，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越劇烈．同理可得，在其他條件不變時，溫度越高，反應(yīng)越劇烈；固體的顆粒越小，反應(yīng)越劇烈．所以，該實驗結(jié)論應(yīng)該是：在其他條件不變時，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越劇烈；溫度越高，反應(yīng)越劇烈；固體的顆粒越小，反應(yīng)越劇烈．
（5）根據(jù)實驗①和②探究時所用的HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)（即9.125%和18.25%），可以得出同體積下實驗①中的HCl是實驗②中的．結(jié)合實驗①中CO₂質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系圖，可以推得：實驗②的曲線中的縱坐標(biāo)對應(yīng)的每一個值均為實驗①的．再根據(jù)實驗①和②探究時間（即160s和210s）可得，實驗②的曲線中的縱坐標(biāo)在210s時是直線．
由于實驗①和②探究溫度對該反應(yīng)劇烈程度的影響，并且實驗得出升高溫度，反應(yīng)劇烈程度增大，但是產(chǎn)生二氧化碳的量不變，所以實驗③的圖象曲線低利率變大．再根據(jù)實驗①和③探究時間（即160s和60s）可得，實驗③在60s時與實驗①高度相同．即：

點評：此題是綜合性很強的一道題，考查的點多面廣．它不但考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，而且考查了二氧化碳的實驗室反應(yīng)原理，還考查了有關(guān)的化學(xué)方程式的書寫，更考查了根據(jù)有關(guān)的實驗數(shù)據(jù)和計算推導(dǎo)進(jìn)行繪制圖象的能力．解答此類題目時，只有抓住實驗?zāi)康�，結(jié)合物理中學(xué)過的控制變量法，進(jìn)行細(xì)致的思考、推斷和計算，然后，結(jié)合數(shù)學(xué)中的描點連線繪圖法，細(xì)心地進(jìn)行描點連線；才可達(dá)到柳暗花明又一村的理想境界，最終準(zhǔn)確無誤地解答出各個問題．