Question

【題目】實驗探究能夠從實際的實驗來總結(jié)和探究一般規(guī)律。請完成下列兩個實驗探究。

（探究一）空氣中氧氣含量的再測定

如圖所示是某同學(xué)測定空氣中氧氣含量的裝置。玻璃管中裝的是細(xì)銅絲。（已知：銅+氧氣氧化銅；氧化銅常溫下是固體）

（1）若加熱前，兩注射器組成的密閉系統(tǒng)中有30mL空氣，停止加熱冷卻到室溫后，理論上密閉容器中剩余的氣體的體積為________mL，由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的_________。

（2）不同的同學(xué)在做上述實驗時結(jié)果差別較大，甲同學(xué)最后剩余氣體26mL，你認(rèn)為可能的原因是______、_____。

（3）該實驗不能將銅絲換成木炭的原因是________。

（探究二）實驗室制取二氧化碳藥品的選擇

某硏究小組在實驗室制取二氧化碳的硏究中發(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。該小組猜測，是否硫酸的濃度會對實驗效果造成影響？他們試圖選擇出合適濃度的硫酸。

（實驗）選擇合適濃度的硫酸

操作：在28℃時，分別向五支各盛有等量大理石的試管中加入等體積硫酸，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

請回答：

（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_________%。

（2）除選用合適濃度的硫酸之外，在反應(yīng)過程中，為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加__________操作，更有利于氣體的制備。

（3）大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4）、水和二氧化碳，試寫出反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式_____。

（4）提出猜想：請寫出另一種你認(rèn)為可能影響反應(yīng)速率的因素____。

Answer 1

【答案】24 1/5 銅絲量不足 加熱過程中沒有來回拉動活塞，氧氣沒有充分反應(yīng) 木炭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是氣體，不會形成壓強差 25% 粉碎固體、玻璃棒攪拌、振蕩試管（一點即可） 反應(yīng)溫度、固體顆粒的大小、是否有催化劑

【解析】

銅和氧氣加熱生成氧化銅，木炭在氧氣中點燃生成二氧化碳，大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4）、水和二氧化碳。

（1）氧氣約占空氣總體積的五分之一，若加熱前，兩注射器組成的密閉系統(tǒng)中有30mL空氣，停止加熱冷卻到室溫后，理論上密閉容器中剩余的氣體的體積為，由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的。

（2）反應(yīng)后剩余氣體較多，說明反應(yīng)物量不足，或氣體沒有消耗盡，甲同學(xué)最后剩余氣體26mL，可能的原因是銅絲量不足、加熱過程中沒有來回拉動活塞，氧氣沒有充分反應(yīng)。

（3）木炭在氧氣中點燃生成二氧化碳，補充了消耗的氧氣的體積，不能形成壓強差，故該實驗不能將銅絲換成木炭的原因是的二氧化碳是氣體，不會形成壓強差。

[探究二]

（1）稀硫酸與大理石反應(yīng)，在28℃時，硫酸濃度為25%時生成的氣體的體積最大，故選用硫酸的濃度最合適為25%。

（2）反應(yīng)物充分反應(yīng)的條件是增大反應(yīng)物的接觸面積，增大反應(yīng)物的濃度，除選用合適濃度的硫酸之外，在反應(yīng)過程中，為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加粉碎固體、玻璃棒攪拌、振蕩試管操作，更有利于氣體的制備。

（3）大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4）、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式為。

（4）提出猜想：影響反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)溫度、固體顆粒的大小、是否有催化劑。