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(xì)顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為25℃、40℃，每次實(shí)驗(yàn)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(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并把實(shí)驗(yàn)中空缺處補(bǔ)充完整：

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	溫度 （℃）	大理石 規(guī)格	HCl濃度（mol/L）	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
①	25	粗顆粒	2.50	(I)實(shí)驗(yàn)①和②探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響； (II)實(shí)驗(yàn)①和③探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響； (III)實(shí)驗(yàn)①和④探究______對(duì)反應(yīng)速率的影響
②	__	粗顆粒	2.50
③	25	粗顆粒	___
④	25	細(xì)顆粒	2.50

（3）實(shí)驗(yàn)①中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見下圖。計(jì)算實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)①和②探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)該溫度不同；

實(shí)驗(yàn)①和③探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)該鹽酸的濃度不同；

實(shí)驗(yàn)①和④所用大理石的規(guī)格不同，探究固體表面積大小對(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)①和②探究溫度對(duì)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(shí)驗(yàn)①和③探究濃度對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)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)。