Question

3．某研究小組設(shè)立研究課題：選用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳，選擇合適濃度的硫酸和適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度進(jìn)行制�。�
Ⅰ．選擇合適濃度的硫酸．在28℃時(shí)，采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積，如下表：

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

Ⅱ．選擇合適的反應(yīng)溫度．在合適的硫酸濃度下采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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，與常溫鹽酸反應(yīng)相似	反應(yīng)劇烈，迅速產(chǎn)生較多氣體

分析以上數(shù)據(jù)，回答問(wèn)題：
（1）在28℃時(shí)，選用硫酸的濃度最合適為25%，因?yàn)闈舛刃∮诨虼笥诤线m濃度對(duì)反應(yīng)的影響是生成氣體體積較少．
（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℃，理由是溫度過(guò)低反應(yīng)過(guò)慢，溫度過(guò)高反應(yīng)劇烈，不利于收集氣體．
（3）在最合適反應(yīng)條件時(shí)，硫酸與大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+CO₂↑+H₂O．
（4）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)增加搖動(dòng)試管（或搖動(dòng)裝置）操作，更有利于氣體的制備．

Answer 1

分析 （1）分析實(shí)驗(yàn)一中的表格中數(shù)據(jù)作對(duì)比即可得出正確答案；
（2）觀察實(shí)驗(yàn)二中表格中的數(shù)據(jù)作對(duì)比即可得出正確答案；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)式；
（4）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．

解答 解：（1）】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)二中表格中的數(shù)據(jù)，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．
故填：70；溫度過(guò)低反應(yīng)過(guò)慢，溫度過(guò)高反應(yīng)劇烈，不利于收集氣體；
（3）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．
故填：CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+CO₂↑+H₂O；
（4）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．
故填：搖動(dòng)試管（或搖動(dòng)裝置）．

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．