下列是初三某合作学习小组实验室制取二氧化碳气体的研究过程,请你参与其中.
(一)在实验制取过程中,请回答下列问题:
(1)如图中烧瓶内放的药品是大理石或
石灰石
石灰石
(填名称);
(2)实验室制取二氧化碳的文字表达式为是
碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳
碳酸钙+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳

(3)小兵同学在用此装置制取并验证二氧化碳的性质时,在烧瓶内装入固体药品,在分液漏斗内加入稀盐酸,打开分液漏斗的活塞,发现分液漏斗内液体不能滴下,可能的原因是
分液漏斗盖子未打开
分液漏斗盖子未打开

(4)小兵同学用排水法收集与排空气法收集CO2的进行比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集),请帮他完成下表.
比较项目 排水法 向上排空气法
收集方法可行性分析 CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率 CO2密度比空气大,且
不与空气反应
不与空气反应
收集过程分析 集满现象:
集气瓶口有气泡冒出
集气瓶口有气泡冒出
“验满”分析:因气体无色,故集满与否较难确定.即便用燃着木条移近容器口火焰熄灭,也难以证明空气完全排尽.
向收集到的CO2集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡 先浑浊后变澄清所需时间较短. 先浑浊后变澄清所需时间较长.
由上述实验可得结论
二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集
二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集
;②
用排水法收集到的二氧化碳比较纯净
用排水法收集到的二氧化碳比较纯净
(二)实验室制取二氧化碳通常不选用大理石与稀硫酸反应,其原因是反应生成的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
25
25
%.
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.
(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
振荡试管
振荡试管
操作,更有利于气体的制备.
(4)你认为该研究小组还可以研究
大理石颗粒大小
大理石颗粒大小
对该反应速率的影响.
请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践.实验仪器如图所示(导管、橡皮塞等未画出):

实验药品:氯酸钾、5%双氧水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰
【比较研究】请填写下表
制取气体 反应物的状态 反应条件 收集方法和依据
氧气 固体 加热 排水集气法 O2难溶于水
二氧化碳 常温
【实践研究】
(1)某同学选用a、c、d、f、j等组装制取和收集氧气的装置,该同学选用的药品
氯酸钾
氯酸钾
二氧化锰
二氧化锰
.其反应化学方程式为
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
;下列是该同学部分实验操作,其中不合理的是
BC
BC

A.先检查装置的气密性,后加药品
B.先固定试管,后放置酒精灯
C.先将导管伸入集气瓶,后加热试管
D.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯
(2)在使用仪器f时有很多要注意的事项,请你任意写出一点
不能用嘴吹灭,要用灯帽盖灭(合理均可)
不能用嘴吹灭,要用灯帽盖灭(合理均可)

(3)四位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列四套制取和收集二氧化碳的装置.

他们对设计的装置相互进行了交流评价.其中可能收集不到二氧化碳气体的装置是
A
A
;能够使反应随时停止和发生的装置是
D
D
.检验CO2气体的化学方程式为
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

【反思小结】
(1)确定气体发生装置应考虑的因素是
反应物状态
反应物状态
反应条件
反应条件
,确定气体收集装置应考虑的因素是气体密度、气体溶解性和
能否与水反应
能否与水反应

(2)C+O2
 点燃 
.
 
CO2 是我们最熟悉的反应,生成物也只有CO2,为什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2,其主要原因是
反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体(合理均可)
反应物中有气体参加,很难收集到纯净的CO2气体(合理均可)

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