题目内容

12.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.此反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.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共同探究.
【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还可能是温度不同.
【设计实验】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、地点不同的石块,加入质量相同、溶质质量分数相同的稀盐酸进行实验.
【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).

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分数考虑;
【设计实验】控制不同大小的石块这一个变量;
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.

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温度不同;
【设计实验】(1)验证猜想①是否成立,要设计的实验:除去取不同地点的石块外其他量都要相同,进行实验.
(2)验证猜想②是否成立,其他量都要相同,但要不同浓度的盐酸,进行实验.
【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).
故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
【作出猜想】温度不同;
【设计实验】地点不同;溶质质量分数相同;
【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).

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.

练习册系列答案
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17.学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白.
(1)[问题]Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
(2)[猜想]Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
(3)[实验验证]
实验步骤实验现象实验结论
实验一 将带火星的小木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中木条不复燃常温下过氧化氢溶液不分解
实验二在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3,将带火星的木条伸入试管中木条复燃Al2O3能加快过氧化氢的分解速率
(4)[结论]Al2O3能加快过氧化氢的分解速率,故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.请写出该反应的化学方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;Al_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑
(5)[讨论与反思]经过讨论,有的同学认为只有上述事实,不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,还要进一步进行实验探究
实验三:[实验目的]探究反应前后Al2O3的质量是否发生改变
[实验步骤]①准确称量Al2O3(少量)的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后Al2O3的质量.
[讨论]如果Al2O3在反应前后质量不变,则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂. 
(6)[拓展]但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究反应前后Al2O3的化学性质是否发生改变.

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