Question

8．某探究小组用测量HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素．限选试剂：1.00mol•L^-1 HNO₃、2.00mol•L^-1 HNO₃，细颗粒大理石、粗颗粒大理石，35℃水浴．
（1）他们能完成哪些因素对速率影响的探究？
探究同体积下HNO₃浓度对该反应剧烈程度的影响、探究接触面积对该反应剧烈程度的影响、探究温度对该反应剧烈程度的影响．
（2）请根据能进行的探究内容，填写以下实验设计表，完成探究实验：

实验编号	T/℃	大理石规格	HNO3浓度/mol•L-1
①	常温		2.00
②			1.00
③			2.00
④			2.00

（3）整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和CaCO₃质量．
（4）该实验小组用如图实验装置进行实验．
①除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外，必需的实验仪器还有量筒、秒表．
②干燥管中应放置的试剂是BC．
A．碱石灰 B．无水CaCl₂C．P₂O₅固体 D．浓硫酸
③若撤除干燥管装置，所测速率偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据实验的目的和影响化学反应速率的因素来设计实验，该化学探究小组用HNO₃与大理石反应研究影响反应剧烈程度的因素，进行了4个实验，对比实验，结合控制变量法，找出影响影响反应剧烈程度的因素，进行分析解答；
（2）根据（1）分析解答；
（3）需要通过测定质量变化判断反应速率大小，故大理石的质量必须相等；
（4）①实验过程中，需要使用量筒量取硝酸溶液；
②干燥剂的作用是干燥逸出的二氧化碳，避免水分散失导致影响质量变化，不能使用与二氧化碳反应的干燥剂，且干燥剂只能使用固体干燥剂，据此进行解答；
③由于逸出的二氧化碳气体中会带走部分水，导致质量减少偏大，反应速率偏大．

解答 解：（1）由实验目的结合限选试剂可知：
通过选用1.00mol•L^-1 HNO₃、2.00mol•L^-1HNO₃，可研究同体积下HNO₃浓度对该反应剧烈程度的影响，通过对比实验①和②，实验②大理石规格为粗颗粒，
通过选用常温、35℃水浴，可研究探究温度对该反应剧烈程度的影响，通过对比实验①和③，实验③温度为35℃水浴，
通过选用细颗粒大理石、粗颗粒大理石不同规格的大理石，可研究大理石规格对反应剧烈程度的影响，通过对比实验①和④，实验④大理石规格为细颗粒大理石，温度为常温，即实验目的为硝酸浓度、温度、大理石表面积对反应速率的影响，
故答案为：探究同体积下HNO₃浓度对该反应剧烈程度的影响、探究接触面积对该反应剧烈程度的影响、探究温度对该反应剧烈程度的影响；
（2）根据（1）的分析可知：通过对比实验①和②，实验②大理石规格为粗颗粒，通过对比实验①和③，实验③温度为35℃水浴，通过对比实验①和④，实验④大理石规格为细颗粒大理石，温度为常温，
故答案为：

实验编号	T/℃	大理石规格	HNO3浓度/mol•L-1
①	常温	粗颗粒	2.00
②	常温	粗颗粒	1.00
③	35℃水浴	粗颗粒	2.00
④	常温	细颗粒	2.00

（3）根据实验方案：需要根据质量变化判断反应速率快慢，所以使用的CaCO₃质量必须相等，故答案为：CaCO₃质量；
（4）①量取浓硝酸时必须使用量筒，所以必需的玻璃仪器为量筒，测定时间需要秒表，故答案为：量筒、秒表；
②为了避免二氧化碳逸出过程中带走部分水分，影响锥形瓶中的质量变化，所以使用干燥剂干燥二氧化碳，使用的干燥剂必须为酸性干燥剂，且为固体干燥剂，所以只能使用B．无水CaCl₂固体、C．P₂O₅固体，故答案为：BC；
③若撤除干燥管装置，会导致二氧化碳逸出过程中带走部分水分，使锥形瓶中质量变化偏大，所测速率反应速率偏大，故答案为：偏大．

点评 本题考查探究温度、浓度、固体表面积对反应速率的影响因素，为高频考点，把握温度、浓度、催化剂、固体表面积等对反应速率的影响，明确探究影响反应速率因素的方法，掌握控制变量法是解答本题的关键，较好的考查学生实验及综合应用知识的能力，题目难度不大．