题目内容
【题目】某实验小组的同学用碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种
药品,探究哪两种药品的反应适合在实验室制取CO2。请你参与探究并回答问题。
【提出问题】上述酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2?
【方案设计】大家经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2,你认为原因
是 。
讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。
【实验与结论】(1)请你填写实验报告中①、②处的内容。
实验 | 实验现象 | 实验结论 |
A | 剧烈反应,迅速放出大量气泡 | 反应速率过快,气体不便收集,不宜于实验室制取二氧化碳 |
B | 产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止。 | 无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2 |
C | ① | ② |
(2)根据探究结论,实验室制取二氧化碳所发生反应的化学方程式为 。
【拓展与迁移】(1)由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。请你再写出一种需要考虑的因素: 。
(2)实验室制取二氧化碳,为了控制反应速率,可以采用哪种方式向反应容器中加入酸? 。
(3)如图是一种灭火器的工作原理示意图,其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是 。
【答案】【方案设计】:浓盐酸有挥发性
【实验与结论】①反应较强烈,产生大量气泡 ②适宜制取二氧化碳
(2)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
【拓展与迁移】(1)操作简便 (2)用分液漏斗将酸滴加到反应容器中
(3)反应剧烈,产生大量气泡,导致容器内部气压迅速增大
【解析】
试题分析:【方案设计】:经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取CO2,原因是浓盐酸有挥发性,使得二氧化碳气体中混有氯化氢气体
【实验与结论】①碳酸钠由于是粉末,与稀盐酸的接触面积更大,故反应剧烈,迅速放出大量气泡;而大理石与稀硫酸反应由于生成的硫酸钙微溶于水,会覆盖在大理石的表面,故产生气泡,速率迅速减慢,反应几乎停止,所以大理石和稀盐酸反应的现象为:反应较强烈,产生大量气泡
②由于反应速率始终,故适宜制取二氧化碳
(2)实验室制取二氧化碳所发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
【拓展与迁移】(1)一种需要考虑的因素:操作简便或条件简单等
(2)实验室制取二氧化碳,为了控制反应速率,可以采用分液漏斗或注射器将酸滴加到反应容器中,通过控制滴加液体的速率,从而达到控制反应的速率
(3)用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是:反应剧烈,产生大量气泡,导致容器内部气压迅速增大