Question

某探究小組用HNO₃與大理石反應過程中質量減小的方法，研究影響反應速率的因素．所用HNO₃濃度為1.00mol?L^-1、2.00mol?L^-1，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為25℃、35℃，每次實驗HNO₃的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g．
（1）請完成以下實驗設計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號：

實驗 編號	T/K	大理石 規(guī)格	C（HNO3）/ mol?L-1	實驗目的
①	25℃	粗顆粒	2.00	（Ⅰ）　實驗①和②探究HNO3濃度對該反應速率的影響；則T1為：   ℃ （Ⅱ）實驗①和   探究溫度對該反應速率的影響； （Ⅲ）實驗①和   探究大理石規(guī)格（粗、細）對該反應速率的影響；）
②	T1	粗顆粒	1.00
③	35℃	粗顆粒	2.00
④	25℃	細顆粒	2.00

（2）實驗①中，70秒時CO₂生成的質量為：0.40g；至90秒時，CO₂生成的質量為：0.84g．
依據(jù)反應方程式CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，計算實驗①在70～90秒范圍內HNO₃的平均反應速率是：

 

mol?L^-1?S^-1．

Answer 1

考點：探究影響化學反應速率的因素

專題：實驗設計題

分析：（1）（Ⅰ）根據(jù)實驗的目的和影響化學反應速率的因素結合控制變量法來設計實驗，探究HNO₃濃度對該反應速率的影響，則溫度、顆粒大小應該是相同的；
（Ⅱ）探究溫度對該反應速率的影響，則物質的濃度、顆粒大小應該是相同的；
（Ⅲ）探究大理石規(guī)格（粗、細）對該反應速率的影響，則需要物質的濃度、溫度應該是相同的．
（2）根據(jù)化學反應速率的計算公式v=

△c

△t

來計算．

解答： 解：（1）（Ⅰ）根據(jù)控制變量法來設計實驗，探究HNO₃濃度對該反應速率的影響，則溫度、顆粒大小應該是相同的，所以則T₁為25℃，故答案為：25；
（Ⅱ）根據(jù)控制變量法來設計實驗，探究溫度對該反應速率的影響，則物質的濃度、顆粒大小應該是相同的，故選③；
（Ⅲ）根據(jù)控制變量法來設計實驗，探究大理石規(guī)格（粗、細）對該反應速率的影響，則需要物質的濃度、溫度應該是相同的，故選④．
（2）依據(jù)反應方程式CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，70秒時CO₂生成的質量為：0.40g；至90秒時，CO₂生成的質量為：0.84g．
CO₂生成的質量為：0.44g，消耗硝酸物質的量是0.02mol，在70～90秒范圍內HNO₃的平均反應速率是v=

△c

△t

=

0.02mol 0.025L

20s

=0.04mol?L^-1?S^-1．
故答案為：0.04．

點評：本題考查學生影響化學反應速率的計算以及控制變量法的實驗方案的設計，難度不大．