某研究小組在實驗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?shù)姆磻?yīng)溫度制取二氧化碳.
[實驗一]選擇合適濃度的硫酸
操作:在28℃時,用裝有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g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 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
硫酸濃度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
氣體體積(mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作:往盛有1g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 | 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號試管多 | 氣泡明顯比B號試管多 | 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 |
(1)稀硫酸與大理石反應(yīng),在28℃時,選用硫酸的濃度最合適為
25
25
%,因為濃度小于或大于合適濃度對反應(yīng)的影響是生成氣體體積較少
生成氣體體積較少
.(2)在合適的硫酸濃度下,應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為
70
70
℃,因為溫度高于或低于該溫度對反應(yīng)的影響是溫度過低反應(yīng)過慢,溫度過高反應(yīng)劇烈,不利于收集氣體
溫度過低反應(yīng)過慢,溫度過高反應(yīng)劇烈,不利于收集氣體
.在最合適反應(yīng)溫度時硫酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O
CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O
.(3)除選用適當?shù)臏囟群秃线m濃度的硫酸之外,在反應(yīng)過程中,為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上,應(yīng)增加
搖動試管
搖動試管
操作,更有利于氣體的制備.(4)你認為該研究小組還可以研究
碳酸鈣固體顆粒大小
碳酸鈣固體顆粒大小
對該反應(yīng)速率的影響.(5)在以下硫酸和大理石反應(yīng)的裝置中,最佳選用
丙
丙
(填編號).【答案】25;生成氣體體積較少;70;溫度過低反應(yīng)過慢,溫度過高反應(yīng)劇烈,不利于收集氣體;CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O;搖動試管;碳酸鈣固體顆粒大?。槐?/div>
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:326引用:9難度:0.1
相似題
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1.實驗室制取氣體所需的裝置如圖所示,請回答以下問題。
(1)a儀器名稱
(2)實驗室用石灰石和稀鹽酸制取CO2,發(fā)生裝置應(yīng)選用發(fā)布:2024/12/8 10:30:2組卷:49引用:4難度:0.5 -
2.實驗室可用如圖裝置制取二氧化碳;已知常溫下CO2灘溶于飽和NaHCO3溶液。
(1)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)B中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是什么?
(3)利用排飽和NaHCO3溶液法可以收集較純凈的二氧化碳氣體,請將C裝置中的導(dǎo)管補畫完整。發(fā)布:2024/12/25 15:0:2組卷:7引用:2難度:0.6 -
3.用圖-1所示裝置制取干燥的CO2,并對CO2的部分性質(zhì)進行探究。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)①裝置B中飽和NaHCO3溶液的作用是
②裝置C中試劑X應(yīng)該選用
a.稀H2SO4
b.濃H2SO4
c.KOH溶液
(3)收集CO2并驗滿。將集滿CO2的錐形瓶與盛有足量NaOH溶液的注射器和傳感器密封連接,緩慢的將NaOH溶液注入到錐形瓶中,采集信息形成圖像。見圖-2。
①檢驗裝置D中CO2已經(jīng)集滿的方法是
②隨著反應(yīng)的進行,錐形瓶中壓強降低的原因是
③反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶中的壓強保持在40kPa說明
(4)取2mL飽和澄清石灰水于試管中,用4mL蒸餾水稀釋,向其中緩慢通入足量CO2。測定反應(yīng)體系的電導(dǎo)率變化如圖-3所示。(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)
【查閱資料】
材料一:溶液的導(dǎo)電能力越強,溶液的電導(dǎo)率越大。
材料二:單位體積溶液中某離子的個數(shù)越多,則該離子的濃度越大,溶液的導(dǎo)電能力越強。相同濃度的不同離子導(dǎo)電能力不同。
材料三:Ca( OH)2溶于水能完全解離出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水時,能反應(yīng)生成易溶于水的Ca( HCO3)2,Ca( HCO3)2在水中能完全解離出Ca2+和。HCO-3
①石灰水中通入CO2氣體,溶液的電導(dǎo)率先逐漸降低的主要原因是
②反應(yīng)最終電導(dǎo)率的穩(wěn)定值低于初始值的可能原因是發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:788引用:3難度:0.6
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