题目内容

（10分）为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过下图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线，在该实验过程中发现锥形瓶温度升高。请分析讨论以下问题。

（1）在O ~ t1、t1 ~ t2、t2 ~ t3各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是           ，可能的原因是                        ；收集到的气体最多的是            时间段。
（2）为了减缓上述反应速率，欲向盐酸溶液中加入下列物质，你认为可行的有         ；

A．蒸馏水B．NaCl固体C．NaCl溶液D．通入HCl
（3）在t4后，收集到的气体的体积不再增加，可能的原因是                  。

（1）t1 ~ t2 该反应为放热反应，反应一段时间后，溶液的温度升高，使得反应速率加快t1 ~ t2  （2）AC  （3）反应物中有一种已经消耗完（凡是符合题意的都给分）

解析

练习册系列答案
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（2010?伊春模拟）饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一．某科研小组报道了如下实验研究：
实验一、定性研究：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生．经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2．
请回答：
（1）请写出实验室制备氯气的离子方程式
MnO2+4H++2Cl-═Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-═Mn2++Cl2↑+2H2O
；
（2）反应后所得的溶液漂白性增强的原因是
碳酸钙消耗了氯水中的H+，使Cl2+H2O?H++Cl-+HClO平衡正向移动，HClO浓度大，漂白效果增强
碳酸钙消耗了氯水中的H+，使Cl2+H2O?H++Cl-+HClO平衡正向移动，HClO浓度大，漂白效果增强
；
实验二、定量研究：
在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加．请回答：
（3）为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是
在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部
在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部

（4）用改进后的装置进行上述实验，测得塑料网内的碳酸钙质量减少A　g，总共收集到标准状况下的CO2气体B L，发现
BL
22.4L/mol
明显小于
Ag
100g/mol
．若不考虑实验操作和CO2的溶解等因素造成的误差，从化学反应原理来看，导致这一大小关系的原因是
有部分碳酸钙与氯水反应生成了Ca（HCO3）2，从而使生成的CO2少于减少的CaCO3的物质的量
有部分碳酸钙与氯水反应生成了Ca（HCO3）2，从而使生成的CO2少于减少的CaCO3的物质的量
；
（5）实验后发现，装置Ⅱ中的液体增多了，其原因是
从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
．
饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一．2005年的《化学教育》报道了如下实验研究：
实验一、定性研究：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液黄绿色褪去．②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强．③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
将第三份加热，看到溶液变浑且有大量无色气体产生．经检测，上述实验
中产生的无色气体均为CO2气体．
请回答：
（1）反应后所得的溶液漂白性增强的原因是
CaCO3消耗了氯水中的HC1，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡向右移动，HClO浓度增大
CaCO3消耗了氯水中的HC1，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡向右移动，HClO浓度增大
．
（2）写出步骤③中第一份及第三份滤液发生反应的离子方程式：第一份
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
；第三份
Ca2++2HCO3-
  △  
.
 
CaCO3↓+CO2↑+H2O
Ca2++2HCO3-
  △  
.
 
CaCO3↓+CO2↑+H2O
．
（3）请推测②的滤液中含有的溶质除了极少量的氯气外，还有
HClO、Ca（HCO3）2、CaCl2
HClO、Ca（HCO3）2、CaCl2
．（填化学式）
实验二、定量研究：
如图所示，在圆底烧瓶底部，有用塑料网包住的过量的块状碳酸钙，加入150mL饱和氯水，连接好装置，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加．

请回答：
（4）为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2的损失，且水槽中仍然为水．请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是
在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部
在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部
；
（5）用改进后的装置进行上述实验，测得塑料网内的碳酸钙质量减少A g，总共收集到标准状况的CO2气体B L，发现
BL
22.4L/mol
明显小于
Ag
100g/mol
．若不考虑实验中CO2的损失和Ⅱ中可能发生的微量副反应等因素，从化学反应原理来看，导致这一大小关系的原因是
碳酸钙与氯水反应生成的Ca（HCO3）2受热时，除生成CO2外，还生成了CaCO3
碳酸钙与氯水反应生成的Ca（HCO3）2受热时，除生成CO2外，还生成了CaCO3
．
（6）实验后发现，装置Ⅱ中的液体增多了，其原因是
从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
．
为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应，某学生设计如下实验：
实验一：在不加热的情况下用右图装置制取氯气，已知A是HCl，B为固体，则B可能是
高锰酸钾
高锰酸钾
（写物质名称，任写一种即可），该反应的化学方程式为：
2KMnO4+8HCl=2MnCl2+2KCl+Cl2↑+4H2O
2KMnO4+8HCl=2MnCl2+2KCl+Cl2↑+4H2O

实验二：用图除去氯气中的杂质，洗气装置内的洗涤液一般用
饱和食盐水、浓硫酸
饱和食盐水、浓硫酸
溶液．某同学用图装置为了获得较大浓度的氯水，他将进气导管末端连一多孔的球泡，在装置右边气体出口导管处连一干瘪的橡皮气囊，请说明理由：
增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行，氯气有毒污染空气，防止氯气排放，橡皮气囊起到储存气体，平衡压强
增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行，氯气有毒污染空气，防止氯气排放，橡皮气囊起到储存气体，平衡压强
．
实验三：将制得的氯水转移到锥形瓶中，再加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色褪去，同时产生少量气体．分别取锥形瓶中上层清液4份，进行如下实验，请用化学式填空：
（1）该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用．说明该清液中含有
HClO
HClO
（写化学式）；
（2）该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀．说明该清液中含有
Ca2+
Ca2+
离子；
（3）该清液中滴加盐酸可产生大量气体．该气体是
CO2
CO2
；
（4）该清液加热后变浑浊并产生大量气体．加热后产生浑浊的原因是因为生成了
CaCO3
CaCO3
．
（5）通过上述实验，请写出氯水和碳酸钙反应的化学方程式为：
2CaCO3+2Cl2+H2O=CaCl2+Ca（HCO3）2+2HClO
2CaCO3+2Cl2+H2O=CaCl2+Ca（HCO3）2+2HClO
．

为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过下图实验装置测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线，在该实验过程中发现锥形瓶温度升高．请分析讨论以下问题．

(1)

在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是________，可能的原因是________；收集到的气体最多的是________时间段．

(2)

为了减缓上述反应速率，欲向盐酸溶液中加入下列物质，你认为可行的有

A．

蒸馏水

B．

NaCl固体

C．

NaCl溶液

D．

通入HCl

(3)

在t4后，收集到的气体的体积不再增加，可能的原因是________．

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