36、(1)實驗室制取二氧化碳用塊狀大理石或石灰石和稀鹽酸;
①其反應符號表達式
CaCO3+HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
.
②可用的發(fā)生裝置有:
BCDEF
(選填上圖字母序號).
③裝置E或F相對于裝置C在操作方面的優(yōu)勢為:
隨開隨用隨關隨停
.
④排水法收集與排空氣法收集CO
2的比較(分別用體積相同的2個集氣瓶收集)
⑤寫出澄清石灰水變渾濁的化學符號表達
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
.
(2)某研究小組在實驗室制取二氧化碳的研究中發(fā)現,通常不選用大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳,其原因是反應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,反應速率逐漸減慢甚至停止.為此,該小組設立研究課題:選擇合適濃度的硫酸和適當的反應溫度制取二氧化碳.
[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 |
[實驗二]選擇合適的反應溫度
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 |
大量氣泡產生,與常溫用鹽酸反應相似 |
反應激烈,迅速產生大量氣體 |
請根據本次活動的研究目的,分析處理以上兩個表中數據,得出結論:
①稀硫酸與大理石反應,在28℃時,選用硫酸的濃度最合適為
25%
,因為濃度小于或大于此濃度對反應的影響是
高于或低于此濃度產生氣體速度減慢
②在合適的硫酸濃度下,應選擇最合適的反應溫度為
70
℃,因為溫度高于或低于該溫度對反應的影響是
其它溫度反應太慢或太快來不利于收集
③除選用適當的溫度和合適濃度的硫酸之外,在反應過程中,為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上,應增加
振蕩(搖晃)
操作,更有利于氣體的制備.
④該研究小組為了研究
固液接觸面積(固體形狀)
對該反應速率的影響,進行了如下實驗.
試管編號 |
A |
B |
試管內藥品 |
1g塊狀大理石與5mL25%稀硫酸 |
1g粉末狀大理石與5mL25%稀硫酸 |
現象和比較 |
有少量氣泡 |
迅速產生較多氣泡 |