Question

在一次实验课上，各小组同学在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳．小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快．小明将这一情况报告老师，老师鼓励他们对此问题进行共同探究．
小石块与稀盐酸反应的化学方程式为：

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

[提出问题]影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？
[作出猜想]①不同地点石块中碳酸钙含量不同； ②所用盐酸的溶质质量分数不同；
③还可能是

石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）

．
[设计实验]（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、

不同地点的石块

，加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验．
（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是

溶质质量分数不同

．
[交流讨论]实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率．若要做到精确比较，应该测量的实验数据是

相同时间内收集的二氧化碳体积（或收集相同体积二氧化碳所需的时间）

．
[拓展延伸]上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法．用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有（答出两点即可）

温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强

等．

Answer 1

分析：根据反应物书写化学方程式；
【作出猜想】③从药品的表面积和酸的质量考虑；
【设计实验】（1）控制不同地点是石块这一个变量；
（2）控制盐酸的溶质质量分数这个变量；
【交流讨论】精确实验结果就要通过准确的数据来证明，故应该准确确定相同时间内二氧化碳的量；
【拓展延伸】从实验所需要的条件的考虑；

解答：解：小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
【作出猜想】③影响二氧化碳产生速率的因素还可能是 石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）．
【设计实验】（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：其他量都要相同，但要取 不同地点的石块，进行实验．
（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是 溶质质量分数不同．
【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率．若要做到精确比较，应该测量的实验数据是 相同时间内收集的二氧化碳体积（或收集相同体积二氧化碳所需的时间）．
【拓展延伸】探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有 温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强等．
故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【作出猜想】石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）；
【设计实验】（1）不同地点的石块；（2）溶质质量分数不同；
【交流讨论】相同时间内收集的二氧化碳体积（或收集相同体积二氧化碳所需的时间）；
【拓展延伸】温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强．

点评：通过控制变量的方法研究化学问题是一种常用的方法，同学们要学会如何控制一个反应的变量，明确哪些变量可以控制等．