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——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20 mL不同溶質質量分數的鹽酸(4%和6%)分別與1 g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____________________________________________________。

(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。開始實驗時，應將20 mL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。

【處理數據】

(3)實驗小組進行實驗后，獲得的相關實驗數據如下表所示：

實驗 編號	鹽酸溶質質 量分數(均取 20 mL)	石灰石固 體形狀 (均取1 g)	二氧化碳的 體積(mL)(均 收集前30 s 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________(寫一組)，由此可得到的結論是____________________________。

②從上述實驗中得出石灰石的顆粒大小對反應速率影響的結論是____________________。

【拓展延伸】

(4)下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4 s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20 s后反應速率逐漸變_______，其主要原因是_____________________。

Answer 1

【答案】 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 快速 a和c(或b和d) 鹽酸溶質質量分數越大，反應速率越快 石灰石顆粒越小，反應速率越快 慢 隨著反應的不斷進行，鹽酸中溶質的質量分數逐漸減小

【解析】(1)石灰石的主要成分是碳酸鈣，與鹽酸反應的化學方程式為CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；(2)開始實驗時，應將20 mL稀鹽酸快速推入錐形瓶中，以保證鹽酸能全部推入錐形瓶中；如果緩慢推入，因生成二氧化碳在，裝置內壓強增大，不易將鹽酸全部推入。(3) a和c(或b和d) 都只有鹽酸的濃度不同，其它影響反應速率的因素都相同，所以可比較不同溶質質量分數的鹽酸對反應速率的影響； (4).根據反應所需要的時間，可知鹽酸溶質質量分數越大，反應速率越快； (5). 石灰石顆粒越小，與鹽酸接觸越充分，反應速率越快； (6). 到20 s后反應速率逐漸變慢 ，原因是隨著反應的不斷進行，溶液中的溶質越來越少，鹽酸中溶質的質量分數逐漸減小，使反應物接觸不充分，反應速率就慢了。