Question

碳酸钙、盐酸是中学化学实验中的常用试剂．
（1）甲同学拟测定CaCO₃固体与过量0.1mol?L^-1 HCl的反应速率．
①该反应的化学方程式为

 

．
②设计两种实验方案：
方案一：通过测量

 

和

 

计算反应速率
方案二：通过测量

 

和

 

计算反应速率
③配制250mL 0.1mol?L^-1 HCl：量取

 

mL 10mol?L^-1 HCl加入烧杯中，加适量蒸馏水，搅拌，将溶液转入

 

中，洗涤，定容，摇匀．
（2）乙同学拟用如图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响．
限选试剂与用品：0.1mol?L^-1 HCl、颗粒状CaCO₃、粉末状CaCO₃、蒸馏水、量筒、秒表
①设计实验方案：在固体表面积或反应物浓度不同的条件下，测定

 

（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）．
②拟定实验表格，完整体现实验方案．（表格列数自定；列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据；数据可用字母a、b、c等表示）

物理量 实验序号	V（0.1mol?L-1 HCl）/mL		…	实验目的：实验1和2探究固体表面积对反应速率的影响；实验1和3探究反应物浓度对反应速率的影响
实验1			…
实验2			…
实验3			…

Answer 1

考点：化学反应速率的影响因素

专题：

分析：（1）①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，据此书写化学方程式；
②测定CaCO₃固体与过量0.1mol?L^-1 HCl的反应速率，可以根据单位时间内二氧化碳的生成量或单位时间内碳酸钙的消耗量判断反应速率；
③据c₁?V₁=c₂?V₂计算所需盐酸体积；配制250mL溶液需要250mL的容量瓶；
（2）①在固体表面积或反应物浓度不同的条件下，通过测定单位时间内二氧化碳的生成速率判断反应速率；
②据盐酸浓度相同时，块状碳酸钙与粉末状碳酸钙生成二氧化碳的速率和碳酸钙状态相同盐酸浓度不同时生成二氧化碳速率进行实验．

解答： 解：（1）①碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，故答案为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
②可以根据单位时间内二氧化碳的生成量或单位时间内碳酸钙的消耗量判断反应速率，故答案为：生成二氧化碳的体积和反应时间；消耗碳酸钙固体的质量和反应时间；
③据c₁?V₁=c₂?V₂可知，250mL×0.1mol/L=VmL×10mol/L，V=2.5mL，；配制250mL溶液需要250mL的容量瓶，故答案为：2.5；250mL容量瓶；
（2）①在固体表面积或反应物浓度不同的条件下，通过测定单位时间内二氧化碳的生成速率判断反应速率，故答案为：生成等质量二氧化碳所需时间；
②据盐酸浓度相同时，块状碳酸钙与粉末状碳酸钙生成二氧化碳的速率和碳酸钙状态相同盐酸浓度不同时生成二氧化碳速率进行实验，

物理量   实验序号	V（0.1mol/L的HCl）/mL	m（块状碳酸钙质量）/g	m（粉末状碳酸钙质量）/g	V（蒸馏水）/mL	m（二氧化碳）/g	反应时间 t/s
实验1	a	b		c	d
实验2	a		b	c	d
实验3	c	b		a	d

故答案为：

物理量   实验序号	V（0.1mol/L的HCl）/mL	m（块状碳酸钙质量）/g	m（粉末状碳酸钙质量）/g	V（蒸馏水）/mL	m（二氧化碳）/g	反应时间 t/s
实验1	a	b		c	d
实验2	a		b	c	d
实验3	c	b		a	d

点评：本题考查了化学反应速率的求算以及化学反应速率的实验测定，题目难度较大．