Question

14．某研究小組選擇“白色粉筆的成分是什么”進行探究，下表是他們分別用相同質(zhì)量的粉筆和足量稀鹽酸反應(yīng)所得的實驗數(shù)據(jù)：

實驗編號	粉筆的狀態(tài)	鹽酸的質(zhì)量分數(shù)/%	反應(yīng)溫度/℃	現(xiàn)象	持續(xù)冒泡的時間/s
①	一小段	10	20	產(chǎn)生極小氣泡	5
②	粉末	10	20	產(chǎn)生較大氣泡	5
③	粉末	5	20	產(chǎn)生較大氣泡	10
④	粉末	5	20	產(chǎn)生較大氣泡	8

查閱資料：“白色粉筆的主要成分為CaSO₄，另外還含有極少量的碳酸鈣”
（1）寫出碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)的化學方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）實驗③和④表明，該反應(yīng)速率的快慢與溫度有關(guān)．
（3）能表明鹽酸濃度對反應(yīng)快慢有影響的實驗編號是：②和③．
（4）實驗①中為什么只在局部產(chǎn)生極小氣泡？因為粉筆中碳酸鈣的含量極少，且粉筆與鹽酸的接觸面積較�。�
（5）如果把實驗③中的鹽酸質(zhì)量分數(shù)改為7%，請你推測持續(xù)冒泡的時間（用t表示）的取值范圍：5＜t＜10．
（6）小明和小芳同時用如圖所示的微型裝置進行實驗，選用的粉筆灰和石灰水分別來自同一份樣品，以驗證白色粉筆的成分中有碳酸鈣（已知粉筆中的其他成分不與鹽酸反應(yīng)），小芳同學觀察到澄清石灰水變渾濁，證明粉筆灰中含有碳酸鈣；而小明同學的石灰水無變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，寫出碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學方程式即可．
（2）比較③和④可以看出它們的不同之處是在于溫度；
（3）②和③中鹽酸的質(zhì)量分數(shù)不同而其他因素相同，故能表明鹽酸的質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)影響的是②和③．
（4）根據(jù)固體與液體的接觸面積來分析；
（5）根據(jù)溫度沒有改變，接觸面積沒有改變，只是鹽酸的濃度改變來分析；
（6）根據(jù)實驗過程中可能存在的操作、藥品等方面的問題來分析．

解答 解：（1）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水、和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）③中鹽酸濃度為5%溫度為20℃，④中鹽酸濃度為5%溫度為30℃，可以看出④所需時間較短，從而可以判斷溫度不同所需時間也不同；故填：溫度；
（3）②和③中鹽酸的質(zhì)量分數(shù)不同而其他因素相同，故能表明鹽酸的質(zhì)量分數(shù)對反應(yīng)影響的是②和③，且②和③中的數(shù)據(jù)可知濃度越大反應(yīng)所需時間越短．故填：②和③；
（4）①中所用是一小段粉筆，其中碳酸鈣的含量較少，且與液體的接觸面積較小，所以反應(yīng)速率較慢，故填：因為粉筆中碳酸鈣的含量極少，且粉筆與鹽酸的接觸面積較�。�
（5）如果把實驗③中的鹽酸質(zhì)量分數(shù)改為7%，溫度和固體與接觸面積沒有改變，只是鹽酸的濃度改變了，介于5%-10%之間，所以持續(xù)冒泡的時間（用t表示）介于5s-10s之間，故填：5＜t＜10；
（6）小明所以鹽酸的濃度可能太大，揮發(fā)出氯化氫氣體，可能是粉筆灰量太少，裝置可能漏氣，加入鹽酸后蓋瓶蓋的速度太慢，使得二氧化碳逸出，故填：所用鹽酸濃度太大或粉筆灰用量太少或裝置漏氣或加入鹽酸后蓋上瓶蓋的速度太慢．

點評 本題是通過控制不同的量來探究能夠影響反應(yīng)速度的因素的，這類似于物理上所學的控制變量法來解決問題，我們在解答時要注意仔細分析比較，從而得出正確的解答．