题目内容

16.同学们在实验室做制取CO2并验证其性质的实验,小梅发现不同小组装置中冒出气泡的快慢不同.写出实验室制取CO2的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
【提出问题】影响盐酸与大理石反应快慢的因素有哪些呢?
【作出猜想】可能是所用盐酸的浓度不同影响了反应速率;
【设计实验】小梅每次取20mL盐酸,进行实验,记录如下:
实验编号温度/℃HCl的质量分数/%大理石规格收集所用时间/s
①201810g粗颗粒40
②20910g粗颗粒78
(1)小梅用澄清的石灰水来验证CO2,试写出反应的化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
(2)小梅用图1装置来测定收集一瓶CO2气体所需要的时间,瓶内植物油的作用是防止二氧化碳溶于水.

【得出结论】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.
【评价与反思】
(3)小芳认为小梅的实验不够严密,对大理石的要求还要有大理石的颗粒大小要一致.
(4)图2是小芳与小梅对实验进行改进后,在老师帮助下,用精密测量法绘制的实验①的图象,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.
(5)你认为影响盐酸与大理石反应快慢的因素还有温度(写一点即可)

分析 根据实验室中制取二氧化碳的原理来分析;
【设计实验】(1)根据反应的原理来分析;
(2)考虑二氧化碳能够溶于水;
【得出结论】根据表格数据来分析;
【评价与反思】根据影响化学反应速率的因素来分析.

解答 解:在实验室中通常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,反应的方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
【设计实验】(1)CO2能与澄清石灰水的主要成分Ca(OH)2反应生成CaCO3白色沉淀,反应方程式是:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.故填:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(2)植物油的作用是防止二氧化碳溶于水,从而使实验结果更精确;故填:防止二氧化碳溶于水;
【得出结论】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;
【评价与反思】(3)要保证实验结论的严密性,要求大理石的颗粒大小要一致,即反应物的接触面积相同;故填:大理石的颗粒大小要一致;
(4)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;
(5)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).

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.

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