Question

【題目】某化學探究小組用稀鹽酸與大理石反應研究影響反應劇烈程度的因素。實驗溫度為25℃、35℃；大理石有細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10 g；所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為9.125％、18.25％，每次實驗稀HCl的用量為20mL(假設9.125％、18.25％的鹽酸的密度均為1 g／em3；大理石中雜質(zhì)不與鹽酸反應)。

(1)反應原理：實驗中的化學方程式__________________________________________ 。

(2)提出假設：稀HCl與大理石反應的劇烈程度與所用稀HCl的質(zhì)量分數(shù)、大理石規(guī)格、反應溫度有關。

(3)實驗設計與實施：完成以下實驗設計方案并實驗。

實驗 編號	T／℃	大理石 規(guī)格	稀HCl的 質(zhì)量分數(shù)	完全反應 的時間／s	實驗目的
①	25	粗顆粒	18.25％	160	(I)實驗①和②探究同體積下HCl質(zhì)量分數(shù)對該反應劇烈程度的影響。 (II)實驗①和③探究溫度對該反應劇烈程度的影響。 (Ⅲ)實驗①和④探究大理石規(guī)格對該反應劇烈程度的影響。
②				210
③	35	粗顆粒	18.25％	60
④				100

②_____________________________________

④_____________________________________

(4)實驗結(jié)論：________________________________________________________。

(5)繪制圖像：實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關系如右圖，借助簡單計算請在右圖中畫出實驗②和③中CO2質(zhì)量隨時間變化關系的曲線(忽略溶液體積變化)。

_____________________________________

說明：(1)可以先用鉛筆畫曲線，然后用黑色簽字筆描畫。

(2)實驗②中CaCO3過量，鹽酸中HCl質(zhì)量為1.825克全部參加反應；實驗③中CaCO3過量，鹽酸中HCl質(zhì)量為3.65span>克全部參加反應.

Answer 1

【答案】 CaCO3+2HCl==== CaCl2+H2O+CO2↑ 25℃ 粗顆粒 9.125% 25℃ 細顆粒 18.25% 稀鹽酸與大理石反應的劇烈程度與稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)，大理石規(guī)格，反應溫度有關

【解析】(1)實驗室中用HCl與大理石反應的化學方程式為： ； (3)聯(lián)系物理中學過的控制變量法，根據(jù)實驗①和②探究同體積下HCl質(zhì)量分數(shù)對該反應劇烈程度的影響，就可以得出其溫度和大理石規(guī)格應該是控制相同的；所以實驗②中的空缺應該分別是25、粗顆粒和9.125%。同理，實驗④中的空缺應該分別是25、細顆粒和18.25%。即

實驗編號	T/℃	大理石規(guī)格	HCl的質(zhì)量分數(shù)
②	25	粗顆粒	9.125%
④	25	細顆粒	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反應劇烈。也就不難得出：在其他條件不變時，鹽酸質(zhì)量分數(shù)越大，反應越劇烈。同理可得，在其他條件不變時，溫度越高，反應越劇烈；固體的顆粒越小，反應越劇烈。所以，該實驗結(jié)論應該是：在其他條件不變時，鹽酸質(zhì)量分數(shù)越大，反應越劇烈；溫度越高，反應越劇烈；固體的顆粒越小，反應越劇烈。(5)根據(jù)實驗①和②探究時所用的HCl質(zhì)量分數(shù)(即9.125%和18.25%)，可以得出同體積下實驗②中的HCl是實驗①中的。結(jié)合實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關系圖，可以推得：實驗②的曲線中的縱坐標對應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的曲線中的縱坐標在210s時是直線。由于實驗①和②探究溫度對該反應劇烈程度的影響，并且實驗得出升高溫度，反應劇烈程度增大，但是產(chǎn)生二氧化碳的量不變，所以實驗③的圖象曲線低斜率變大。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：