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)

练习册系列答案
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通过学习,小明学会看多种实验室制取氧气的方法.结合下列装置图,按要求回答问题.

(1)实验室制取氧气常用方法有三种:一加热氯酸钾、二是分解过氧化氢溶液、三是
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
(用化学方程式表示)、
(2)小明参观某养鱼池时,好奇的发现农民向养鱼池中撒一种叫做过氧化钙的淡黄色固体,用来增加鱼池中的含氧量.小明刚学完氧气的实验室制法,于是他想到:
【提出问题】实验室能否用过氧化钙制取氧气?
【查阅资料】过氧化钙[CaO2]是一种淡黄色固体,无臭无味,易受潮,常温下化学性质稳定,在300℃时分解生成氧气,可用做鱼池增氧剂、杀菌剂等.
【猜想与论证】
猜想Ⅰ:实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气.他的依据是
过氧化钙在300℃时分解生成氧气
过氧化钙在300℃时分解生成氧气

实验装置 实验主要
①检查装置气密性:先将导管口伸入水面下,用受紧握试管,观察到
导管口有气泡冒出
导管口有气泡冒出
,松开后,有少量水进入导管.
②将适量过氧化钙加入试管中,加入,导管口有大量气泡冒出.
③收集一瓶气体并检验气体.
④停止加热,熄灭酒精灯前,应
先将导管从水槽中移出来
先将导管从水槽中移出来
实验结论:
实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气
实验室可以用加热过氧化钙的方法制取氧气

猜想Ⅱ:实验室中可以用过氧化钙与水反应制取氧气.
实验装置 实验主要过程
该实验的发生装置应选择
B
B
,收集装置可选择
C
C
E
E
.(填序号)
①检验装置气密性.
②将水加入过氧化钙中,有少量细小气泡缓慢放出,该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡发生装置仍有少量细小气泡缓慢放出.
实验结论:
实验室中不能用过氧化钙与水反应制取氧气
实验室中不能用过氧化钙与水反应制取氧气

【分析与反思】虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是
过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气,所以可以作为增氧剂
过氧化钙在水中持续、缓慢放出氧气,所以可以作为增氧剂

【知识扩展】小明希望能找到加快过氧化钙与水反应的方法,请你帮他提成一条方便实验验证的建议:
加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)
加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)

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