某探究小組在實驗室里探究實驗室制取二氧化碳的原理,(儀器有石灰石、稀鹽酸、稀硫酸、水、碳酸鈉、碳酸鈣粉末等)他們將兩塊石灰石分別放入稀鹽酸和稀硫酸中發(fā)現了一個現象,稀鹽酸與石灰石反應速率快,而稀硫酸與石灰石反應速率卻很慢,這是為什么呢?小組成員查閱資料發(fā)現:化學反應速率和溫度、反應物的接觸面積、催化劑、反應物濃度四大因素有關.于是小組提出如下四大猜想,請你完成下列有關問題:
猜想:1、溫度太低.
2、稀硫酸中的石灰石與稀硫酸接觸面積太。
3、水和石灰石能反應,HCl對反應有催化作用.
4、________.
小組進行實驗探究如下:
首先排除猜想1,原因是________;
對于猜想2我們可以采取的驗證實驗是________;
若你還能對猜想3和4提出合理的驗證實驗,每寫對一個加兩分,最多獎勵4分.(化學試卷總分不超過60分).
對于猜想3我們可以采取的驗證實驗是________;
對于猜想4我們可以采取的驗證實驗是________.
由于用到的硫酸的濃度偏低 在相同溫度下完成的實驗 加入顆粒相對更小的石灰石進行實驗 實驗完畢后滴入紫色濕潤試液檢驗溶液是否顯酸性 加入高濃度的硫酸進行實驗,觀察反應速度
分析:對于實驗速率的影響,一般要考慮的因素就是溫度和接觸面積以及催化劑、反應物濃度等.對于改變反應也是從這幾個角度進行出發(fā)的.而對于探究給定實驗的速率影響,需要設計對應的控制變量來實現對問題的解決.
解答:對于鹽酸和硫酸銅石灰石反應導致的不同速率,可以想到對反應影響的四個因素,所以要從溫度、接觸面積、催化劑、反應物濃度來考慮.所以第四個猜想就是:用到的硫酸的濃度偏低.
對于四個猜想的驗證,有些需要驗證,有些是不需要驗證的,如第一個猜想問題問題,由于先前實驗時溫度是相同的,所以這兩實驗的速率與溫度沒有直接關系.對于后三個猜想,需要對應相同變量進行變化就可以.猜想3是驗證是否為催化劑,此時可以借助催化劑的化學性質不變,若為催化劑,則反應后在石灰石剩余的情況下,溶液顯酸性,所以可以加入紫色石蕊試液檢驗溶液是否顯酸性.
故答案為:4、由于用到的硫酸的濃度偏低.
小組進行實驗探究如下:
首先排除猜想1,原因是 在相同溫度下完成的實驗;
對于猜想2我們可以采取的驗證實驗是 加入顆粒相對更小的石灰石進行實驗;
對于猜想3我們可以采取的驗證實驗是 實驗完畢后滴入紫色濕潤試液檢驗溶液是否顯酸性;
對于猜想4我們可以采取的驗證實驗是 加入高濃度的硫酸進行實驗,觀察反應速度.
點評:反應速率的影響或者是催化劑的探究,其實就是變量控制的過程,這個過程中要讓所要驗證變量之外的量保持不變,只改變其一,這樣結論才有對比意義,結論也才能達到印證的目的