【题目】实验课上同学们在实验室制取二氧化碳时,错拿稀硫酸倒入盛有石灰石的试管中,发现产生气泡速度越来越慢。于是同学们展开探究。
[查阅资料]石灰石与稀硫酸反应与稀盐酸反应非常相似,但是由于反应生成的硫酸钙微溶物会覆盖在石灰石的表面,阻碍了石灰石与稀硫酸的接触,反应会逐渐缓慢,因此通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,请写出石灰石与稀盐酸反应的化学方程式_____。
实验活动一 选择合适浓度的硫酸
操作:室温下,用装有5ml硫酸溶液的注射器向盛有1g 直径为2mm石灰石的试管中注入不同浓度的稀硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,观察现象,记录见表一。
表一
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 |
实验活动二 选择合适反应温度:
操作:在盛有1g直径约为2mm石灰石的试管中分别加入5ml相同合适浓度但温度不同的稀硫酸溶液,观察现象,记录见表二。
表二
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试管多 | 气泡明显比B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 |
(1)分析处理以上表中数据,可得出的结论有:
①室温下,稀硫酸与大理石反应选用硫酸的浓度最合适为_____;
②当硫酸浓度一定时,反应速度与温度之间存在的关系是_____;其中最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为_____。
(2).上述实验活动后有同学又进一步提出问题:化学反应速率还受什么因素影响?设计装置如图所示。本实验采用的方法是_____,装置中红墨水的作用是_____实验中可观察到_____,由此可得出的结论是_____。