Question

某研究小組在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的研究中發(fā)現(xiàn)，通常不選用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳，其原因是反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物覆蓋在固體的表面，阻礙了大理石與稀硫酸的接觸，反應(yīng)速率逐漸減慢甚至停止．為此，該小組設(shè)立研究課題：選擇合適濃度的硫酸和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度制取二氧化碳．

【實(shí)驗(yàn)一】選擇合適濃度的硫酸

操作：在28℃時(shí)，用裝有5mL硫酸溶液的注射器向盛有l(wèi)g直徑為2mm大理石的大試管中注入硫酸，記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積，見下表：

試管編號(hào)

1

2

3

4

5

硫酸濃度（%）

15

20

25

30

35

氣體體積（mL）

35

47

55

51

42

【實(shí)驗(yàn)二】選擇合適的反應(yīng)溫度

操作：往盛有l(wèi)g直徑為2mm大理石的大試管中分別加入5mL相同合適濃度而不同溫度的硫酸溶液，觀察反應(yīng)的情況，記錄如下表：

試管

編號(hào)

A

B

C

D

E

溫度（℃）

40

50

60

70

80

現(xiàn)象和比較

有少量

氣泡

氣泡比A

號(hào)試管多

氣泡明顯比B

號(hào)試管多

大量氣泡產(chǎn)生，與常溫用鹽酸反應(yīng)相似

反應(yīng)激烈，迅速產(chǎn)生大量氣體

請(qǐng)根據(jù)本次活動(dòng)的研究目的，分析處理以上兩個(gè)表中數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：

（1）稀硫酸與大理石反應(yīng)，在28℃時(shí)，選用硫酸的濃度最合適為　　%．

（2）在合適的硫酸濃度下，應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為　℃．

（3）除選用適當(dāng)?shù)臏囟群秃线m濃度的硫酸之外，在反應(yīng)過(guò)程中，為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加　操作，更有利于氣體的制備．

（4）該研究小組為了研究　　對(duì)該反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．

試管編號(hào)

A

B

試管內(nèi)藥品

1g塊狀大理石與5mL25%稀硫酸

1g粉末狀大理石與5mL25%稀硫酸

現(xiàn)象和比較

有少量氣泡

迅速產(chǎn)生較多氣泡

（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)研究，你覺(jué)得在圖1、圖2、圖3的硫酸和大理石反應(yīng)的裝置中，最佳選用　　（填

編號(hào)）．

Answer 1

考點(diǎn)：

制取氣體的反應(yīng)原理的探究．.

專題：

科學(xué)探究．

分析：

（1）觀察實(shí)驗(yàn)一圖表，并對(duì)比即可得出正確答案；

（2）觀察實(shí)驗(yàn)二圖表，并對(duì)比即可得出正確答案；

（3）為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，可以用搖動(dòng)試管的方法解決；

（4）碳酸鈣固體顆粒大小也會(huì)影響反應(yīng)的速率；

（5）對(duì)比甲、乙、丙三個(gè)圖示，看哪一個(gè)更合理，即選那個(gè)．

解答：

解：（1）觀察實(shí)驗(yàn)一圖表，3號(hào)試管收集的氣體最多，此時(shí)管中硫酸濃度是25%．濃度大于或小于此濃度值生成的氣體體積都少．

（2）觀察實(shí)驗(yàn)二圖表，可知應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為70℃；低于70℃時(shí)，生成的氣體少并且反應(yīng)慢，高于70℃反應(yīng)速率過(guò)快，不易收集．

（3）為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，可以用搖動(dòng)試管的方法除去覆蓋在大理石上的硫酸鈣．

（4）碳酸鈣固體顆粒大小也會(huì)影響反應(yīng)的速率，也可作為研究課題；

（5）觀察圖示可知，丙裝置可使反應(yīng)隨時(shí)停止，隨時(shí)反應(yīng)，其他裝置沒(méi)有此功能．

故答案為：（1）25（2）70（3）搖動(dòng)試管．（4）碳酸鈣固體顆粒大�。�5）丙

點(diǎn)評(píng)：

本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查稀硫酸與大理石反應(yīng)的適宜溫度和濃度等問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)比能力、提取信息的能力．