Question

8．同学们在实验室用石灰石和稀盐酸反应制取CO₂，请回答下列问题．

（1）反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．图甲是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母标号，下同）③①②④，其中操作有错误的是④．
（2）同学们在实验室做制取CO₂的实验，小梅同学发现不同小组装置中（每组均取20mL盐酸）冒出气泡的快慢不同．实验记录如下：

实验序号	温度/℃	盐酸的质量分数/%	大理石规格	收集缩影时间/s
①	20	18	10g粗颗粒	40
②	20	9	10g粗颗粒	78

通过以上实验数据，得出结论为盐酸的浓度越大，反应速率越快．
（3）在老师帮助下，用精密测量法绘制的实验①的图象（如图乙）、数据反映，前40s反应速度快，从40s到160s反应速度逐渐减慢，原因是随着反应的进行，盐酸的浓度变小，反应速率减慢．
你认为影响盐酸与大理石反应快慢的因素还与温度有关（写一点即可）．
（4）某同学用如图丙所示装置来测量生成CO₂的体积，其中量筒的作用是测定收集二氧化碳的体积，在集气瓶里的水面上放一层植物油的作用是防止二氧化碳与水反应生成碳酸H₂O+CO₂=H₂CO₃（结合化学方程式解释），植物油上方原有的空气对实验结果无（填“有”或“无”）明显影响．

Answer 1

分析 （1）根据盐酸与大理石反应生成氯化钙、水和二氧化碳书写化学方程式；根据制取气体要先检查装置气密性、再装药品、再收集气体、再验满来排序；二氧化碳验满时导管不能从集气瓶中取出；
（2）比较表格中的数据发现盐酸浓度越大，反应速率越快；
（3）根据反应过程中盐酸的浓度逐渐减小分析解答；
（4）根据量筒与收集二氧化碳的装置连接分析；二氧化碳与水反应生成碳酸据此分析解答．

解答 解：（1）实验室制取二氧化碳的反应原理为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；实验步骤排序为：③①②④，二氧化碳验满时导管不能从集气瓶中取出，所以④中存在错误；故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；③①②④；④；
（2）由表格内的数据可知，盐酸的浓度越大，制取一瓶气体所需时间越短，即反应速率越快；故填：盐酸的浓度越大，反应速率越快；
（3）随着反应的进行，盐酸的浓度减小，所以反应的速率减慢了；故填：随着反应的进行，盐酸的浓度变小，反应速率减慢；
影响盐酸与大理石反应快慢的因素可能还有温度；故填：温度（答案合理即可）．
（4）由题中装置量筒连接收集二氧化碳的装置，二氧化碳进入集气瓶，水排出进入量筒，可以根据进入量筒中水的体积来测定收集的二氧化碳的体积，二氧化碳能溶于水且与水反应，在集气瓶中加一层植物油可以将水与二氧化碳隔离，防止二氧化碳与水反应生成碳酸，集气瓶中有无空气，不影响收集的二氧化碳的体积也不影响进入量筒中的水的体积；故填：测定收集的二氧化碳的体积；防止二氧化碳与水反应生成碳酸H₂O+CO₂=H₂CO₃；无．

点评 本题考查知识综合，考查的点多面广．它不但考查了考查了有关的化学方程式的书写，还考查了影响化学反应速率的因素，更考查了装置的选取方法的掌握和应用，解答此类题目时，只有抓住实验目的、结论，前后联系，进行细致的思考、推断，才可准确无误地解答出各个问题．