Question

【題目】某探究小組用鹽酸與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HCl濃度為1.00mol/L、2.50mol/L，大理石有細顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為25℃、40℃，每次實驗鹽酸的用量為25.00mL，大理石用量為10.00g。

（1）寫出鹽酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式________

（2）請完成以下實驗設(shè)計表，并把實驗中空缺處補充完整：

實驗 編號	溫度 （℃）	大理石 規(guī)格	HCl濃度（mol/L）	實驗?zāi)康?/span>
①	25	粗顆粒	2.50	(I)實驗①和②探究溫度對反應(yīng)速率的影響； (II)實驗①和③探究濃度對反應(yīng)速率的影響； (III)實驗①和④探究______對反應(yīng)速率的影響
②	__	粗顆粒	2.50
③	25	粗顆粒	___
④	25	細顆粒	2.50

（3）實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見下圖。計算實驗①中70s-90s范圍內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率 ______（忽略溶液體積變化）

Answer 1

【答案】CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2 O＋CO2↑ 40 1.00 固體物質(zhì)的表面積（答接觸面亦可） 0.01mol/(L·s)

【解析】

(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理寫出鹽酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(2) 實驗①和②探究溫度對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)該溫度不同；

實驗①和③探究濃度對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)該鹽酸的濃度不同；

實驗①和④所用大理石的規(guī)格不同，探究固體表面積大小對反應(yīng)速率的影響，；

(3) 先根據(jù)圖象，求出生成二氧化碳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)反應(yīng)：CaCO3 +2HCl═CaCl2 +H2O+CO2↑，求出消耗的HCl的物質(zhì)的量，再由υ (HCl) = 求出反應(yīng)速率。

（1）根據(jù)實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，大理石與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3 +2HCl═CaCl2 +H2O+CO2↑；

（2）②、由于實驗①和②探究溫度對反應(yīng)速率的影響，故溫度不同，應(yīng)該選40℃，故答案為：40；

③、實驗①和③探究濃度對反應(yīng)速率的影響，故鹽酸的濃度不同，應(yīng)該是1.00mol/L，故答案為：1.00

④、實驗①和④的大理石規(guī)格不同，探究的是固體物質(zhì)的表面積對反應(yīng)速率的影響，故答案為：固體物質(zhì)的表面積；

(3) 由圖可知70至90s，CO2生成的質(zhì)量為m (CO2) =0.95g-0. 84g=0.11g，物質(zhì)的量為n (CO2) ==0.0025mol，根據(jù)反應(yīng)CaCO3 +2HCl═CaCl2 +H2O+CO2↑，可知消耗HCl的物質(zhì)的量為n (HCl) =2×0.0025mol=0. 005mol，又溶液體積為25mL=0.025L，所以HCl減少的濃度△c (HCl) ==0.2mol/L；反應(yīng)的時間t=90s-70s=20s，所以HCl在70-90s范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為υ (HCl) ===0.01mol/(L·s)。