题目内容
3．在一次实验课上，老师让同学们用从各自家中装修剩下的大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳．（1）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因为来自不同地点所以大理石中大理石的中碳酸钙的含量不同；
②所用盐酸的溶质质量分数不同；
③还可能是大理石的颗粒大小不同等．
[设计实验]（1）验证猜想②是否成立，要写出你设计的实验：分别取质量、形状相同的大理石分别加入到等体积的5%及10%的稀盐酸中进行实验（合理即可）．
（2）[交流讨论]实验中甲同学通过观察气泡产生的剧烈程度，比较反应速率．乙同学认为不妥，请你写出你的看法及理由速率都较快，无法比较气泡的多少．丙同学建议使用排水法收集二氧化碳，发现二氧化碳也能用排水集气法将集气瓶中的水排尽并集满，但一般我们说二氧化碳能溶解于水中所以不能用排水法收集，请你猜想试说出此种方法收集满二氧化碳的原因二氧化碳溶于水较少，溶解达到饱和后不再溶解；或收集速率大于溶解速率等，如果你有更好的方法比较产生气体快慢的方法请写出一种（表述或画图均可）排油法（水的上方放一层植物油）或连接气球收集等．
分析 根据反应物书写化学方程式；
【作出猜想】从药品的表面积和含量等方面猜想；
【设计实验】（1）利用控制变量法控制盐酸的溶质质量分数这个变量设计实验；
【交流讨论】根据气体的溶解限量等分析采用排水法收集的原因；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等进行分析和设计实验．
解答 解：大理石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】影响二氧化碳产生速率的因素还可能是碳酸钙的含量、大理石的颗粒大小等不同；
【设计实验】（1）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是盐酸的溶质质量分数不同．
【交流讨论】因为反应都比较剧烈，因此无法比较气泡的多少；
若二氧化碳溶于水较少，溶解达到饱和后不再溶解；或收集速率大于溶解速率等都可以采用排水法收集到二氧化碳；
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），因此可以利用二氧化碳不溶于植物油，可以在水的上方放一层植物油或用气球进行收集等．
故答案为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
【作出猜想】大理石的中碳酸钙的含量不同、大理石的颗粒大小不同等；
【设计实验】分别取质量、形状相同的大理石分别加入到等体积的5%及10%的稀盐酸中进行实验（合理即可）；
【交流讨论】速率都较快，无法比较气泡的多少；二氧化碳溶于水较少，溶解达到饱和后不再溶解；或收集速率大于溶解速率等；排油法（水的上方放一层植物油）或连接气球收集等．
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
相关题目
9．配制4%的氯化钠溶液，不需要用到的仪器是（ ）
| A． | 烧杯 | B． | 玻璃棒 | C． | 漏斗 | D． | 托盘天平 |
15．小馨同学在复习化学知识时，有如下归纳或总结，你认为不正确的是（ ）
| A． | 碱都含有氢元素，但含有氢元素的化合物不一定是碱 | |
| B． | 糖类、蛋白质、油脂、纤维素、盐和水，通常称为营养素 | |
| C． | 用加水溶解的方法检验纯碱中是否混入了食盐 | |
| D． | 中和反应有盐和水生成，有盐和水生成的反应不一定是中和反应 |
12．某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe2O3反应的生成物，通过查阅资料知道：：①草酸（H2C2O4）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H2C2O4$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO↑+CO2↑+H2O．
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，
③常温下，Ca（OH）2微溶于水；于是他设计了如图1的实验装置，结合装置回答下列问题：
（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择图2中的丁（填装置编号）；
（2）图中装置C、D的作用分别是判断二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收、干燥一氧化碳气体；
（3）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是没有处理尾气．
（4）实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却．将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生．
查阅资料：a．铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解．
b．Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下：Fe2O3$\stackrel{400℃～500℃}{→}$Fe3O4$\stackrel{500℃～600℃}{→}$$\underset{FeO}{黑色}$$\stackrel{700℃～800℃}{→}$Fe
根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe3O4；②FeO；③Fe3O4、FeO
（5）定量分析，用电子天平称量得部分数据如下：
根据上述数据，推断出反应后黑色固体的成分是Fe3O4．
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，
③常温下，Ca（OH）2微溶于水；于是他设计了如图1的实验装置，结合装置回答下列问题：
（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择图2中的丁（填装置编号）；
（2）图中装置C、D的作用分别是判断二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收、干燥一氧化碳气体；
（3）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是没有处理尾气．
（4）实验时准确称取一定质量纯净的Fe2O3固体按图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却．将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生．
查阅资料：a．铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解．
b．Fe2O3与CO反应的固体生成物可能情况如下：Fe2O3$\stackrel{400℃～500℃}{→}$Fe3O4$\stackrel{500℃～600℃}{→}$$\underset{FeO}{黑色}$$\stackrel{700℃～800℃}{→}$Fe
根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe3O4；②FeO；③Fe3O4、FeO
（5）定量分析，用电子天平称量得部分数据如下：
| 玻璃管质量 | 玻璃管及其中固体的质量 | 装置F及其中物质的总质量 | |
| 反应前 | 28.20g | 33.00g | 300.0g |
| 反应后 | 32.84g | 300.4g |
