Question

在一次實驗課上，各小組同學在不同地點找來的小石塊與稀鹽酸反應制取二氧化碳．小明發現，相鄰小組氣體產生的速率比自己小組的快．小明將這一情況報告老師，老師鼓勵他們對此問題進行共同探究．
小石塊與稀鹽酸反應的化學方程式為：

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

[提出問題]影響二氧化碳氣體產生速率的因素是什么？
[作出猜想]①不同地點石塊中碳酸鈣含量不同； ②所用鹽酸的溶質質量分數不同；
③還可能是

石塊大小不同（或石塊質量不同、鹽酸質量不同）

．
[設計實驗]（1）驗證猜想①是否成立，要設計的實驗：分別取大小相同、質量相同、

不同地點的石塊

，加入質量相同、溶質質量分數相同的稀鹽酸進行實驗．
（2）驗證猜想②是否成立，對鹽酸的要求是

溶質質量分數不同

．
[交流討論]實驗中可以通過觀察氣泡產生的劇烈程度，粗略地比較反應速率．若要做到精確比較，應該測量的實驗數據是

相同時間內收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）

．
[拓展延伸]上述實驗中，小明采用了控制變量的研究方法．用此方法探究“催化劑對用過氧化氫溶液制取氧氣的反應速率的影響”，需要控制不變的因素有（答出兩點即可）

溫度、溶液的溶質質量分數、溶液質量、壓強

等．

Answer 1

分析：根據反應物書寫化學方程式；
【作出猜想】③從藥品的表面積和酸的質量考慮；
【設計實驗】（1）控制不同地點是石塊這一個變量；
（2）控制鹽酸的溶質質量分數這個變量；
【交流討論】精確實驗結果就要通過準確的數據來證明，故應該準確確定相同時間內二氧化碳的量；
【拓展延伸】從實驗所需要的條件的考慮；

解答：解：小石塊與稀鹽酸反應制取二氧化碳的化學方程式為 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
【作出猜想】③影響二氧化碳產生速率的因素還可能是 石塊大小不同（或石塊質量不同、鹽酸質量不同）．
【設計實驗】（1）驗證猜想①是否成立，要設計的實驗：其他量都要相同，但要取 不同地點的石塊，進行實驗．
（2）驗證猜想②是否成立，對鹽酸的要求是 溶質質量分數不同．
【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產生的劇烈程度，粗略地比較反應速率．若要做到精確比較，應該測量的實驗數據是 相同時間內收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）．
【拓展延伸】探究“催化劑對用過氧化氫溶液制取氧氣的反應速率的影響”，需要控制不變的因素有 溫度、溶液的溶質質量分數、溶液質量、壓強等．
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【作出猜想】石塊大小不同（或石塊質量不同、鹽酸質量不同）；
【設計實驗】（1）不同地點的石塊；（2）溶質質量分數不同；
【交流討論】相同時間內收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）；
【拓展延伸】溫度、溶液的溶質質量分數、溶液質量、壓強．

點評：通過控制變量的方法研究化學問題是一種常用的方法，同學們要學會如何控制一個反應的變量，明確哪些變量可以控制等．