Question

14．某興趣小組同學(xué)閱讀課外資料得知：很多因素都能影響化學(xué)反應(yīng)速度．于是，興趣小組探究了影響大理石與稀鹽酸反應(yīng)劇烈程度的因素．
【查閱資料】濃鹽酸是一種具有揮發(fā)性的液體，反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率越快．
【實(shí)驗(yàn)過程】（注：鹽酸足量）

【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）為了檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是否為二氧化碳，請(qǐng)你寫出檢驗(yàn)的方法：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（用化學(xué)方程式表示）．
（2）若要探究鹽酸濃度大小對(duì)反應(yīng)的影響，可選擇實(shí)驗(yàn)甲與丙對(duì)照（選填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）．
（3）除鹽酸濃度大小外，上述實(shí)驗(yàn)研究的另兩個(gè)影響反應(yīng)的因素是溫度和反應(yīng)物顆粒大�。ǚ磻�(yīng)物之間接觸面積大小）．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
上述實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
【交流討論】與甲比較，對(duì)丙的分析，錯(cuò)誤的是CD（選填編號(hào)）．
A、反應(yīng)更為劇烈                              B、試管中最終剩余液體的質(zhì)量更小
C、產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量更大          D、粉末狀大理石利用率更高
【實(shí)驗(yàn)反思】
實(shí)驗(yàn)室常用塊狀大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳，請(qǐng)你闡述實(shí)驗(yàn)中氣體較平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要的一個(gè)原因：塊狀大理石和稀鹽酸反應(yīng)，接觸面積相對(duì)較小，反應(yīng)慢．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳的檢驗(yàn)用澄清的石灰水，當(dāng)產(chǎn)生渾濁時(shí)則證明存在二氧化碳；
（2）探究實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于變量的控制，除了要探究的影響要素之外，其余因素要基本保持一致；
（3）分析以上各組實(shí)驗(yàn)中的影響變量，總結(jié)影響因素；
上述實(shí)驗(yàn)時(shí)碳酸鈣（顆粒不同）和鹽酸（濃度大小不同）在不同的溫度下發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈣和水、二氧化碳；
與甲比較，對(duì)丙的分析，兩者，兩者溫度相同，石灰石粉末相同，唯一不同量是鹽酸的濃度，這樣會(huì)影響到反應(yīng)的速率也就是反應(yīng)的劇烈程度，但是不會(huì)影響生成二氧化碳的質(zhì)量和碳酸鈣的利用效率，但是由于濃鹽酸易揮發(fā)，會(huì)導(dǎo)致生成的二氧化碳中混有較多的HCl氣體，導(dǎo)致剩余溶液質(zhì)量更小；
實(shí)驗(yàn)室常用塊狀大理石與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)制取二氧化碳，這樣由于接觸面積相對(duì)較小，反應(yīng)慢，氣流穩(wěn)定，便于收集和后續(xù)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：
（1）檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水，實(shí)驗(yàn)原理為二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）若要探究鹽酸濃度大小對(duì)反應(yīng)的影響，當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)甲時(shí)，對(duì)應(yīng)的 對(duì)照實(shí)驗(yàn)，需要選擇同樣的常溫下，同樣的顆粒狀態(tài)（粉末狀），唯一不同的是鹽酸的濃度，所以只能選擇 丙對(duì)照．
（3）上述實(shí)驗(yàn)中，甲和丙對(duì)比探究了鹽酸濃度大小的影響，甲和丁對(duì)比探究了溫度高低對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，乙和丙對(duì)比探究了顆粒大小（也就是反應(yīng)物直接接觸面積大�。�對(duì)反應(yīng)的影響，綜合以上分析，笨實(shí)驗(yàn)組研究的是鹽酸濃度大小、溫度和 反應(yīng)物顆粒大小（反應(yīng)物之間接觸面積大小）．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
上述實(shí)驗(yàn)中，是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式是 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
【交流討論】甲和丙的對(duì)比，兩者碳酸鈣質(zhì)量相同，狀態(tài)相同，溫度相同，后者鹽酸濃度高，所以反應(yīng)更劇烈，但是生成的二氧化碳的質(zhì)量取決于碳酸鈣的質(zhì)量，因此生成的二氧化碳質(zhì)量相同，碳酸鈣的利用效率相同．而濃鹽酸易揮發(fā)，所以丙中得到的二氧化碳混有的HCl雜質(zhì)相對(duì)較多，因此剩余溶液的質(zhì)量會(huì)更小，因此CD說法是錯(cuò)誤的．
【實(shí)驗(yàn)反思】
實(shí)驗(yàn)室常用塊狀大理石與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)制取二氧化碳，接觸面積相對(duì)較小，反應(yīng)慢，氣流穩(wěn)定，便于收集和后續(xù)實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）丙．
（3）溫度； 反應(yīng)物顆粒大�。ǚ磻�(yīng)物之間接觸面積大�。�．
 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
 CD；塊狀大理石和稀鹽酸反應(yīng)，接觸面積相對(duì)較小，反應(yīng)慢．

點(diǎn)評(píng) 探究實(shí)驗(yàn)的影響要素要注意對(duì)過程中變量的控制，每個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組只能有一個(gè)因素改變，且對(duì)比要明顯，如設(shè)置溫度不同時(shí)，要一個(gè)常溫，另外一個(gè)明顯的高（50或者60），溫度太低不好獲得，溫度太高容易燙傷不安全．