Question

(7分)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：

[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：

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 ▲ ％，因?yàn)闈舛刃∮诨虼笥诤线m濃度對(duì)反應(yīng)的影響是                ▲               ．
(2)在合適的硫酸濃度下，應(yīng)選擇最合適的反應(yīng)溫度為 ▲   ℃，因?yàn)闇囟雀哂诨虻陀谠摐囟葘?duì)反應(yīng)的影響是               ▲                    ．
(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)．

(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)研究，你覺得在以下硫酸和大理石反應(yīng)的裝置中，最佳選用  ▲  (填
編號(hào)) ．

Answer 1

（1）25；生成氣體體積較少。
（2）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；
（3）搖動(dòng)試管（或搖動(dòng)裝置）
（4）碳酸鈣固體顆粒大�。ㄆ渌�合理回答也給分）
（5）丙

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；根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出化學(xué)反應(yīng)式；
（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：（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．故答案為：25、生成氣體體積較少；
（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)速率過快，不易收集．硫酸與大理石反應(yīng)生成硫酸鈣、水、二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)式是：CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+CO₂↑+H₂O．
故答案為：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；
（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．
故答案為：搖動(dòng)試管（或搖動(dòng)裝置）；
（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；
故答案為：碳酸鈣固體顆粒大小（其它合理回答也給分，例如“大理石純度”等）；
（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)，其他裝置沒有此功能．
故答案為：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題，培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)比能力、提取信息的能力