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）石灰石與鹽酸反應的化學方程式為_____。

（2）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。

（處理數據）

（3）實驗小組進行實驗后，獲得的相關實驗數據如表所示：

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要比較不同形狀的石灰石對反應速率的影響，可選擇的實驗編號是_____（寫一組）；

②從上述實驗中得出的結論是_____。

（拓展延伸）

（4）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據（每間隔4s讀數一次）：

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

從上表數據可以分析得出，到20s后反應速率逐漸變慢，其主要原因是_____。

Answer 1

【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 連接裝置后將注射器活塞向外拉，松開手若活塞彈回原處，則裝置氣密性好（合理即可） 快速 ab或cd 其他條件相同時，鹽酸濃度越大，石灰石顆粒越小，反應速率越快（或鹽酸的濃度及石灰石的形狀會影響石灰石與鹽酸的反應速率。兩個影響因素必須都答到） 隨著反應進行，鹽酸濃度減小

【解析】

（1）大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

（2）按如圖裝置進行實驗，在裝藥品前應檢查該裝置的氣密性，具體方法是連接裝置后將注射器活塞向外拉，松開手若活塞彈回原處，則裝置氣密性好（合理即可）。由于反應后有二氧化碳生成，瓶內的氣壓增大，開始實驗時，應將20mL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；

（3）①要比較不同形狀的石灰石對反應速率的影響，需要石灰石固體的形狀不同，鹽酸的溶質質量分數相同，故可選擇的實驗編號是ab或是cd；

②根據相同的時間收集的二氧化碳的體積可以看出，其他條件相同時，鹽酸濃度越大，石灰石顆粒越小，反應速率越快（或鹽酸的濃度及石灰石的形狀會影響石灰石與鹽酸的反應速率）；

（4）從表格數據可以分析得出，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，鹽酸濃度減小。