Question

某探究小組用HNO₃與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素．所用HNO₃濃度為1.00mol?L^-1、2.00mol?L^-1，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為25℃、35℃，每次實(shí)驗(yàn)HNO₃的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g．
（1）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)：

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	T/K	大理石 規(guī)格	C（HNO3）/ mol?L-1	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
①	25℃	粗顆粒	2.00	（Ⅰ）　實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響；則T1為：   ℃ （Ⅱ）實(shí)驗(yàn)①和   探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響； （Ⅲ）實(shí)驗(yàn)①和   探究大理石規(guī)格（粗、細(xì)）對(duì)該反應(yīng)速率的影響；）
②	T1	粗顆粒	1.00
③	35℃	粗顆粒	2.00
④	25℃	細(xì)顆粒	2.00

（2）實(shí)驗(yàn)①中，70秒時(shí)CO₂生成的質(zhì)量為：0.40g；至90秒時(shí)，CO₂生成的質(zhì)量為：0.84g．
依據(jù)反應(yīng)方程式CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，計(jì)算實(shí)驗(yàn)①在70～90秒范圍內(nèi)HNO₃的平均反應(yīng)速率是：

 

mol?L^-1?S^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）（Ⅰ）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素結(jié)合控制變量法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究HNO₃濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則溫度、顆粒大小應(yīng)該是相同的；
（Ⅱ）探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則物質(zhì)的濃度、顆粒大小應(yīng)該是相同的；
（Ⅲ）探究大理石規(guī)格（粗、細(xì)）對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則需要物質(zhì)的濃度、溫度應(yīng)該是相同的．
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式v=

△c

△t

來計(jì)算．

解答： 解：（1）（Ⅰ）根據(jù)控制變量法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究HNO₃濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則溫度、顆粒大小應(yīng)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則物質(zhì)的濃度、顆粒大小應(yīng)該是相同的，故選③；
（Ⅲ）根據(jù)控制變量法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究大理石規(guī)格（粗、細(xì)）對(duì)該反應(yīng)速率的影響，則需要物質(zhì)的濃度、溫度應(yīng)該是相同的，故選④．
（2）依據(jù)反應(yīng)方程式CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，70秒時(shí)CO₂生成的質(zhì)量為：0.40g；至90秒時(shí)，CO₂生成的質(zhì)量為：0.84g．
CO₂生成的質(zhì)量為：0.44g，消耗硝酸物質(zhì)的量是0.02mol，在70～90秒范圍內(nèi)HNO₃的平均反應(yīng)速率是v=

△c

△t

=

0.02mol 0.025L

20s

=0.04mol?L^-1?S^-1．
故答案為：0.04．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生影響化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算以及控制變量法的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，難度不大．