题目内容

6．某实验小组的同学用碳酸钠粉末、块状大理石、稀盐酸、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．请你参与下列的探究并回答问题．
【提出问题】上述的酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2？
【方案设计】小红认为可选用稀硫酸、氯化钙反应制得CO2，小江认为不可能，小江的理由是氯化钙中不含碳元素．大家经过讨论后，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．
实验实验现象实验分析、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产生大量气泡
②反应速率适中，气体便于收集
（2）根据探究结论，实验室制取二氧化碳的反应原理为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ （用化学方程式表示）．
（3）分析：实验室不能用实验B制取二氧化碳的原因是B中反应产生硫酸钙，覆盖在碳酸钙表面，阻止反应．
【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：制出的气体要纯净．
（2）以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据．
实验序号H2O2溶
液浓度%		H2O2溶液体积/mL温度℃MnO2的用量/g收集氧气的体积/mL反应所需
的时间/s
①51200.1416.75
②151200.146.04
③30535249.21
④30555210.76
通过实验①和②对比可知，化学反应速率与溶液浓度有关；
从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是：温度越高反应速度越快．

分析 【方案设计】根据化学反应前后元素种类不变分析；
【实验与结论】根据实验室制取二氧化碳气体的反应原理和是否反应进行到底、是否便于收集进行分析解答本题；
（1）根据粒状大理石与稀盐酸，反应速率适中，便于气体的收集解答；
（2）制取二氧化碳的反应原理为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑解答；
（3）根据B中反应产生硫酸钙，覆盖在块状碳酸钙表面，阻止反应解答；
【拓展与迁移】
（1）根据在确定实验反应原理时时：要从原理是否科学、严谨、合理，装置和操作是否安全、简便、现象明显，药品是否易得、经济、环保节能等方面进行解答；
（2）根据对比①②，温度相同，浓度大的反应速度快；对比③④，浓度相同，温度越高反应速度越快；故答案：溶液浓度；温度越高反应速度越快解答．

解答 解：【方案设计】氯化钙中不含有碳元素所以不能用于制取二氧化碳；故答案：氯化钙中不含有碳元素；
【实验与结论】C中稀盐酸与大理石反应产生大量气泡；反应速率适中，气体便于收集；
（1）粒状大理石与稀盐酸，反应速率适中，便于气体的收集；
（2）制取二氧化碳的反应原理为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
（3）B中反应产生硫酸钙，覆盖在块状碳酸钙表面，阻止反应；
故答案为：（1）①产生大量气泡；②反应速率适中，气体便于收集； 
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）B中反应产生硫酸钙，覆盖在碳酸钙表面，阻止反应；
【拓展与迁移】
（1）在确定实验反应原理时时：要从原理是否科学、严谨、合理，装置和操作是否安全、简便、现象明显，药品是否易得、经济、环保节能等方面进行，故答案为：制出的气体要纯净；
（2）对比①②，温度相同，浓度大的反应速度快；对比③④，浓度相同，温度越高反应速度越快；故答案：溶液浓度；温度越高反应速度越快．

点评 本题考查学生根据浓盐酸挥具有挥发性，实验室制取气体的反应原理进行分析解题的能力．

练习册系列答案
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