题目内容
(1)实验室制取二氧化碳用块状大理石或石灰石和稀盐酸;
①其反应符号表达式
②可用的发生装置有: (选填上图字母序号)。
③装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为: 。
④排水法收集与排空气法收集CO2的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)
⑤写出澄清石灰水变浑浊的化学符号表达式
(2)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一] 选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
气体体积(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 | A | B | C | D | E |
温度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
现象和 比较 | 有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B号试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 。
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加 操作,更有利于气体的制备。
④该研究小组为了研究_______________________对该反应速率的影响,进行了如下实验。
试管编号 | A | B |
试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
CaCO3+HCl CaCl2+H2O+CO2
BCDEF 随开随用随关随停 不与空气反应
集气瓶液面下降至瓶口,且瓶口有气泡冒出
排水法收集满更快,集满现象更明显;收集气体更纯净
CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O
55% 高于或低于此浓度产生气体速度减慢
70 其它温度反应太慢或太快来不利于收集
振荡 (摇晃) 固液接触面积 (固体形状)