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(1)化学反应能生成二氧化碳的反应很多,如见下面反应
①C+O2
| ||
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H20+CO2↑
③CaCO3+2HCl=2CaCl2+H20+CO2↑
④CaC2O4
| ||
⑤CO+Fe2O3
| ||
…
请任意分析上面一个不适合于实验制取二氧化碳的反应的原因:
(2)盐酸密度(20℃时)和其溶质质量分数之间的关系
| 密度(ρ)/g?ml-1 | 1.00 | 1.02 | 1.04 | 1.06 | 1.08 | 1.10 | 1.12 | 1.14 | 1.16 | 1.185 |
| 溶质质量分数(w)/% | 0.4 | 4.4 | 8.5 | 12.5 | 16.5 | 20.4 | 24.2 | 28.2 | 32.2 | 37.2 |
②现要配制200ml溶质质量分数为8.5%的稀盐酸用于制取二氧化碳,则需要溶质质量分数为37.2%的浓盐酸
(3)下面是二氧化碳的制取、净化、收集和量气的相关实验
(温馨提示:C装置中装饱和碳酸氢钠溶液,二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液)
①A中的长颈漏斗如果用分液漏斗代替的好处是
②实验过程B装置产生的主要实验现象是:
涉及化学反应是
③方线框中的C装置应该选择上面提供的a、b、c、d的
(1)实验室制取二氧化碳用块状大理石或石灰石和稀盐酸;
①其反应符号表达式
②可用的发生装置有: (选填上图字母序号)。
![]()
③装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为: 。
④排水法收集与排空气法收集CO2的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)
![]()
⑤写出澄清石灰水变浑浊的化学符号表达式
(2)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,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 %,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 ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 。
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,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粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
(1)实验室制取二氧化碳用块状大理石或石灰石和稀盐酸;
①其反应符号表达式
②可用的发生装置有: (选填上图字母序号)。
![]()
③装置E或F相对于装置C在操作方面的优势为: 。
④排水法收集与排空气法收集CO2的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集) ![]()
⑤写出澄清石灰水变浑浊的化学符号表达式
(2)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,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 %,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 ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是 。
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,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粉末状大理石与5mL25%稀硫酸 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 迅速产生较多气泡 |
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论或化学反应方程式 |
| 取少量样品置于试管中,加入足量稀硫酸,将试管用导管与澄清石灰水相连. | ①产生大量气体,使石灰水变浑浊. ②样品全部溶解,溶液呈蓝色. |
①样品中含有 ②样品中含有 |
| 在上述蓝色溶液中,插入一根洁净的铁丝. | ①铁丝表面缓缓产生少量气泡. ②片刻后铁丝表面出现红色物质. |
① ② (均用方程式表示) |
[资料查阅]白色的无水硫酸铜可做吸水剂,遇水会变成蓝色.
[实验步骤]
①如图搭建实验仪器,并检验装置的气密性.
②在A装置中装入11.1g绿色粉末.关闭K1,打开K2、K3,持续通入适量N2.
③关闭K2、K3,分别称量装置B、C、D的质量,记录数据.
④打开K3,点燃酒精灯加热绿色粉末直至装置C中无气泡产生时,关闭K3,熄灭酒精灯.分别称量装置B、C、D的质量,记录数据.
⑤待A冷却后,打开K1、K3,持续通入适量CO,再次点燃酒精灯加热.
⑥当A中粉末全部变红后,熄灭酒精灯.试管冷却后,关闭K1.称量装置A、B、C、D的质量,记录数据.
[实验现象和数据处理]
| 装置A | 装置B | 装置C | 装置D | |
| 第一次 加热后 |
绿色粉末变黑色 | 质量增加0.9g |
出现白色沉淀, 质量增加2.2g |
无明显变化 质量不改变 |
| 第二次 加热后 |
黑色粉末变红色 质量为6.4g |
无明显变化, 质量不改变 |
沉淀先增加后部分溶解; 质量增加 |
无明显变化 质量不改变 |
1、老师看了实验方案后认为,从环保的角度来看,此装置有一个缺陷,建议装置D后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤
2、步骤②通入氮气的目的是:
[实验结论]该绿色粉末的组成元素是:
(1)写出下列仪器名称:a
(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
| ||
| ||
(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从
(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中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 |
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 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 |
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
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
④该研究小组为了研究
| 试管编号 | A | B |
| 试管内药品 | 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 | 1g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 |