Question

某班同學(xué)分成幾個小組，用從不同地點找來的小石塊與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳．制取二氧化碳的反應(yīng)化學(xué)方程式為

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

．各組同學(xué)都用了澄清石灰水來檢驗二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
小明發(fā)現(xiàn)，相鄰小組氣體產(chǎn)生的速率比自己小組的快，他們對此問題進行了探究．
【提出問題】影響二氧化碳氣體產(chǎn)生速率的因素是什么？
【作出猜想】①所用石塊大小不同；
②不同地點石塊中碳酸鈣含量不同；
③還可能是

所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同

．
【設(shè)計實驗】（1）驗證猜想①是否成立，應(yīng)分別取大小不相同、

質(zhì)地相同

的石塊，加入質(zhì)量相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸進行實驗．
（2）驗證猜想 ②是否成立，對鹽酸的要求是

溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同

．
【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產(chǎn)生的劇烈程序，粗略地比較反應(yīng)速率．若要做到精確比較，應(yīng)該測量的實驗數(shù)據(jù)是

相同時間內(nèi)收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）

．
【拓展延伸】上述實驗中，小明采用了控制變量的研究方法．若探究“摧化劑對用過氧化氫溶液制取氧氣反應(yīng)速率的影響”時也采用控制變量的研究方法，需要控制不變的因素有

溫度、溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液質(zhì)量

等．

Answer 1

分析：根據(jù)反應(yīng)物書寫化學(xué)方程式；
【作出猜想】③控制不同地點是石塊這一個變量；
【設(shè)計實驗】（1）所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同；
（2）控制鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)這個變量；
【交流討論】精確實驗結(jié)果就要通過準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來證明，故應(yīng)該準(zhǔn)確確定相同時間內(nèi)二氧化碳的量；
【拓展延伸】從實驗所需要的條件的考慮；

解答：解：小石塊與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式為 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；澄清石灰水來檢驗二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【作出猜想】③影響二氧化碳產(chǎn)生速率的因素還可能是所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同；
【設(shè)計實驗】（1）驗證猜想①是否成立，要設(shè)計的實驗：除去石塊大小不同外其他量都要相同，進行實驗．
（2）驗證猜想②是否成立，其他量都要相同，但要取不同地點的石塊，進行實驗．
【交流討論】實驗中可以通過觀察氣泡產(chǎn)生的劇烈程度，粗略地比較反應(yīng)速率．若要做到精確比較，應(yīng)該測量的實驗數(shù)據(jù)是相同時間內(nèi)收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）．
【拓展延伸】探究“催化劑對用過氧化氫溶液制取氧氣的反應(yīng)速率的影響”，需要控制不變的因素有 溫度、溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液質(zhì)量等．
故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
【作出猜想】所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同；
【設(shè)計實驗】（1）質(zhì)地相同；（2）溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同；
【交流討論】相同時間內(nèi)收集的二氧化碳體積（或收集相同體積二氧化碳所需的時間）；
【拓展延伸】溫度、溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液質(zhì)量．

點評：通過控制變量的方法研究化學(xué)問題是一種常用的方法，同學(xué)們要學(xué)會如何控制一個反應(yīng)的變量，明確哪些變量可以控制等．