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 |
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 |
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25
25
%,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是生成气体体积较少
生成气体体积较少
.(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体
温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体
.在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为
CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O
CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O
.(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
摇动试管
摇动试管
操作,更有利于气体的制备.(4)你认为该研究小组还可以研究
碳酸钙固体颗粒大小
碳酸钙固体颗粒大小
对该反应速率的影响.(5)在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用
丙
丙
(填编号).
【答案】25;生成气体体积较少;70;温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体;CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O;摇动试管;碳酸钙固体颗粒大小;丙
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:329引用:9难度:0.1
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1.实验室制取气体所需的装置如图所示,请回答以下问题。
(1)a仪器名称
(2)实验室用石灰石和稀盐酸制取CO2,发生装置应选用发布:2024/12/8 10:30:2组卷:50引用:4难度:0.5 -
2.用图-1所示装置制取干燥的CO2,并对CO2的部分性质进行探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
(2)①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是
②装置C中试剂X应该选用
a.稀H2SO4
b.浓H2SO4
c.KOH溶液
(3)收集CO2并验满。将集满CO2的锥形瓶与盛有足量NaOH溶液的注射器和传感器密封连接,缓慢的将NaOH溶液注入到锥形瓶中,采集信息形成图像。见图-2。
①检验装置D中CO2已经集满的方法是
②随着反应的进行,锥形瓶中压强降低的原因是
③反应结束后锥形瓶中的压强保持在40kPa说明
(4)取2mL饱和澄清石灰水于试管中,用4mL蒸馏水稀释,向其中缓慢通入足量CO2。测定反应体系的电导率变化如图-3所示。(忽略反应前后溶液体积的变化)
【查阅资料】
材料一:溶液的导电能力越强,溶液的电导率越大。
材料二:单位体积溶液中某离子的个数越多,则该离子的浓度越大,溶液的导电能力越强。相同浓度的不同离子导电能力不同。
材料三:Ca( OH)2溶于水能完全解离出Ca2+和OH-。
CaCO3遇到溶有CO2的水时,能反应生成易溶于水的Ca( HCO3)2,Ca( HCO3)2在水中能完全解离出Ca2+和。HCO-3
①石灰水中通入CO2气体,溶液的电导率先逐渐降低的主要原因是
②反应最终电导率的稳定值低于初始值的可能原因是发布:2024/12/25 13:0:1组卷:841引用:3难度:0.6 -
3.实验室可用如图装置制取二氧化碳;已知常温下CO2滩溶于饱和NaHCO3溶液。
(1)写出A装置中发生反应的化学方程式。
(2)B中饱和碳酸氢钠溶液的作用是什么?
(3)利用排饱和NaHCO3溶液法可以收集较纯净的二氧化碳气体,请将C装置中的导管补画完整。发布:2024/12/25 15:0:2组卷:7引用:2难度:0.6