Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)“影響石灰石與鹽酸反應(yīng)速率的因素”進(jìn)行了如下探究：

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

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(jìn)行實(shí)驗(yàn)（固定夾持儀器略去）。

（1）按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在裝藥品前應(yīng)檢查該裝置的氣密性，具體方法是___________。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)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(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，獲得的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	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(zhǔn)確比較不同形狀的石灰石對(duì)反應(yīng)速率的影響，可采用的方法是____________（寫一種）；

②從上述實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是顆粒越小，反應(yīng)的速率越大______________。

（3）如表是實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄生成的二氧化碳?xì)怏w體積和對(duì)應(yīng)的時(shí)間的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（每間隔4s讀數(shù)一次）：

時(shí)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(yīng)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(yīng)的速率：利用如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們傾斜錐形瓶，使試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得瓶?jī)?nèi)氣壓隨時(shí)間的變化如圖2所示。

分析圖象可知b點(diǎn)溶質(zhì)______________（填化學(xué)式）；c、d對(duì)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(huì)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(yīng)的速率越大 隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽酸濃度減小，反應(yīng)速率逐漸變慢 CaCl2、HCl 對(duì)比c、d點(diǎn)可知，相同的氣壓時(shí)，c所需的時(shí)間短，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快

【解析】

（1）在裝藥品前應(yīng)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(huì)后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好；開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，因?yàn)辂}酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳會(huì)使裝置內(nèi)的壓強(qiáng)增大，故應(yīng)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(duì)反應(yīng)速率的影響，需要鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，石灰石固體的顆粒不相同，比較相同時(shí)間內(nèi)，收集氣體體積大小，體積越大，說明反應(yīng)速率越快，故可選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是ab或是cd；

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)編號(hào)ab或cd比較，同條件下，當(dāng)顆粒大小不同時(shí)，顆粒越小，反應(yīng)的速率越大。

（3）從表格數(shù)據(jù)可以分析得出，開始反應(yīng)的速率大，后來的反應(yīng)速率小，主要是因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物被消耗，濃度減小。

（4）曲線①單位時(shí)間內(nèi)氣壓大，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，曲線①表示粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，曲線②表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，最終曲線①、②的氣壓相等，是因?yàn)榉磻?yīng)物的量相同，最終產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量相等；分析圖象可知b點(diǎn)時(shí)稀鹽酸和碳酸鈣已經(jīng)反應(yīng)了一段時(shí)間，但還未反應(yīng)結(jié)束，故此時(shí)的溶質(zhì)為生成的氯化鈣和還未反應(yīng)的氯化氫（碳酸鈣雖剩余但為固體，不存在溶液中）；c、d兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同，橫坐標(biāo)不同，對(duì)比c、d點(diǎn)可知，相同的氣壓時(shí)，c所需的時(shí)間短，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快。