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7.为研究实验室制取二氧化碳的速度与什么因素有关,科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案:室温下在六个锥形瓶中分别加入A、B两种产地不同的大理石各50克,然后加入等量的不同溶质质量分数的稀盐酸.记录表如下:
试验次数123456
稀盐酸的溶质质量分数5%10%15%5%10%15%
大理石的种类AAABBB
收集一瓶CO2所用的时间/秒453829564234
(1)由实验方案可知,CO2的产生速度与稀盐酸浓度和大理石的种类 因素有关.
.(2)该实验方案中存在明显不足,要得到科学的结论还要控制石灰石颗粒大小相同.
(3)为了准确比较CO2气体的产生速率,理论上可以测量收集相同体积气体所用的时间,也可以测量相同时间收集到的气体体积.
(4)如图为实验中测定反应生成二氧化碳体积的实验装置,
①通过读取量筒内水的体积可以得出生成的二氧化碳体积,但有同学认为,图中的测量方法容易带来误差,请指出可能造成实验误差的一点原因导管内有水残留(合理答案即可);②图中植物油的作用是防止二氧化碳溶于水、与水反应.
(5)影响实验室制取二氧化碳反应速率快慢的因素还有哪些,请指出一点,并设计实验证明.如果你能正确回答,你将得到4分奖励,但本卷最后得分不超过100分.
影响因素:温度(或石灰石颗粒大小等合理即可).
实验方案:在不同的温度下,利用相同形状、相同产地的石灰石与同浓度、同体积的稀盐酸反应,在相同的时间内,比较生成二氧化碳的体积.

分析 (1)根据实验方案可知,他们除了在研究稀盐酸质量分数的影响外,还在研究大理石的种类的影响进行解答;
(2)根据反应物颗粒大小影响反应物间的接触面积有关进行解答;
(3)根据准确比较CO2气体的产生速度,理论上可以测量收集相同气体所用的时间,也可以测量相同时间收集到的气体体积进行解答;
(4)根据可能影响结果的因素及二氧化碳溶于水并和水反应分析;
(5)根据影响反应速率的因素结合控制变量法进行回答.

解答 解:(1)分析实验方案既表格可知,他们除了在研究稀盐酸质量分数的影响外,还在研究大理石的种类的影响;故填:稀盐酸浓度、大理石的种类;
(2)反应物颗粒大小影响反应物间的接触面积有关,所以上述方案进行了修改,使大理石的颗粒大小也相同;故填:石灰石颗粒大小;
(3)准确比较CO2气体的产生速度,理论上可以测量收集相同气体所用的时间,也可以测量相同时间收集到的气体体积.故填:相同时间收集到的气体体积;
(4)若导管内有水残留会使测定结果偏小;植物油可以防止二氧化碳溶于水或与水反应;
故填:①导管内有水残留(合理答案即可);②防止二氧化碳溶于水、与水反应;
(5)影响因素:温度、石灰石颗粒大小(合理即可)等会影响实验室制取二氧化碳反应速率快慢;
实验方案:本实验的变量为温度、石灰石颗粒大小、产地、质量、稀盐酸浓度、体积,为控制变量;
故答案为:温度(或石灰石颗粒大小等合理即可);在不同的温度下,利用相同形状、相同产地的石灰石与同浓度、同体积的稀盐酸反应,在相同的时间内,比较生成二氧化碳的体积.

点评 本题主要考查了影响生成二氧化碳反应速度的因素.通过对比实验,在分析实验数据的基础上得到正确结论,是对学生分析能力的考查.

练习册系列答案
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18.用久置的镁条做实验时,需要用砂纸把表面的灰黑色打磨掉,直到露出光亮的银白色.实验小组同学对镁条表面“灰黑色外衣”的成分进行如下探究.
【提出问题】镁条表面“灰黑色外衣”的成分是什么?
【查阅资料】
Ⅰ.是镁与空气中的氧气反应生成的氧化镁.
Ⅱ.是镁与空气中的二氧化碳反应生成的黑色碳单质.
Ⅲ.根据铜锈的成分是碱式碳酸铜,推测镁条表面的“灰黑色外衣”是镁在潮湿的空气中生锈得到的碱式碳酸镁.
同学们经讨论,从颜色上否定了只含有氧化镁,因为氧化镁是白色的.
【查阅资料】
①碱式碳酸镁的性质有:受热可分解;常温下能与稀硫酸反应.
②白色的硫酸铜粉末遇水能变为蓝色.
③碳不与稀硫酸反应,但与浓硫酸在加热条件下能反应并生成CO2、SO2和H2O.同学们认为碳与浓硫酸反应生成三种产物的共同点是都属于氧化物(答出一点即可).
【进行实验】
(1)同学们用久置的镁粉进行了如下实验.

实
验
装
置
实
验
现
象

①无水硫酸铜粉末逐渐由白色变为蓝色
②澄清石灰水变浑浊

结
论
久置的镁粉中除镁元素外,还含有的元素是C、H、O

久置的镁粉中含有碱式碳酸镁
(2)同学们发现,经加热一段时间后,试管中镁粉会突然“噗”地燃烧起来,出现红热,很快停止,并有黑色固体粘附在试管壁上.
①将试管取下,冷却后加入足量稀硫酸,大部分固体溶解,并有气泡出现,但黑色固体没有消失.请写出有气体生成的一个反应化学方程式Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑.
②将实验①试管中的混合物进行过滤_(填操作名称),除去其中溶液,向黑色固体中加入浓硫酸,加热.黑色固体全部溶解,得澄清溶液并伴有刺激性气味的气体产生.
实验(2)说明,镁在CO2中可以燃烧,生成了碳单质.
【实验结论】
综合上述实验现象,实验小组认为镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳和碱式碳酸镁.
【反思与评价】
有的同学提出,实验(2)不足以证明镁条表面“灰黑色外衣”中含有碳,他的理由是久置的镁条是放置在常温下的空气环境中,实验(2)是将镁粉在加热且有二氧化碳生成的环境中.

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