问题
问答题
某探究小组用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。所用HNO3溶液为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒的两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验 编号 | T/K | 大理石 规格 | HNO3浓 度/mol·L-1 | 实验目的 |
① | 298 | 粗颗粒 | 2.00 | (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的 影响; (Ⅱ)实验①和______探究温度对该反应速率的 影响; (Ⅲ)实验①和______探究大理石规格(粗、细)对该 反应速率的影响。 |
② | ||||
③ | ||||
④ |
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见(3)中图:
依据反应方程式,计算实验①在70~90s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在框图中画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
答案
参考答案:
(1)
实验编号 | T/K | 大理石规格 | HNO3 浓度/mol·L-1 | 实验目的 |
① | 298 | 粗颗粒 | 2.00 | (Ⅱ)①和 ③ (Ⅲ)①和 ④ |
② | 298 | 粗颗粒 | 1.00 | |
③ | 308 | 粗颗粒 | 2.00 | |
④ | 298 | 细颗粒 | 2.00 |
(2)根据图示可知,70~90s时间内,Δm(CO2)=0.95g-0.84g=0.11g,Δn(CO2)=0.11g/44g·mol-1=0.0025mol。根据HNO3~1/2CO2可得消耗硝酸0.0050mol,
(3)
解析:
本题涉及实验探究外界因素对反应速率的影响及实验数据的处理。
HNO3浓度降低一半,产生等量的CO2需要的时间近似增加一倍,温度升高10K,反应速率近似增加2~4倍,产生等量的CO2所需的时间也近似减小。大理石细颗粒也可加快反应速率。