长时间使用的热水壶底部有一层水垢,主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。学校化学研究性学习小组同学通过实验想测定水垢中CaCO3的含量为多少。他们取200g水垢,加入过量的稀盐酸,同时测量5分钟(min)内生成CO2质量,测量数据如下表:
时间/ min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
生成CO2的质量/g | 30 | 50 | 60 | 66 | 66 |
①4 min后,水垢中的CaCO3 (是、否)反应完全?
②计算该水垢中CaCO3的质量分数。
下图所示为实验室常用的实验装置:
(1)写出下列仪器名称:a ;b 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置和收集装置是 (填装置的字母代号),化学方程式 ,实验室制取二氧化碳的原料是 ,化学方程式 ,
用D装置收集气体时集满的实验现象是 ,
(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从 口通入(填c或d)。
(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,在水面上放一层植物油的目的是 。
(5)装置C相对于装置B在操作方面的优势为: 。
(6)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,分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒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大理石细小颗粒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 | 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 ℃。
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,在28℃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细小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸 |
现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
根据上述实验研究,你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用 (填
编号) .