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7. 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,其原因是反应生成的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$28\ \mathrm{° C}$时,用装有$5\ \mathrm{mL}$硫酸的注射器向盛有$1\ \mathrm{g}$直径为$2\ \mathrm{mm}$的大理石的大试管中注入硫酸,记录$15\ \mathrm{min}$内生成气体的体积,见下表所示。
【实验二】选择合适的反应温度。
操作:向盛有$1\ \mathrm{g}$直径为$2\ \mathrm{mm}$的大理石的大试管中分别加入$5\ \mathrm{mL}$相同合适浓度而不同温度的硫酸,观察反应的情况,记录如下表所示。
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论。
(1) 硫酸与大理石反应,在$28\ \mathrm{° C}$时,选用硫酸的浓度最合适为
(2) 在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
(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
(4) 该研究小组为了研究
(5) 根据上述实验研究,你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中,最宜选用
【实验一】选择合适浓度的硫酸。
操作:在$28\ \mathrm{° C}$时,用装有$5\ \mathrm{mL}$硫酸的注射器向盛有$1\ \mathrm{g}$直径为$2\ \mathrm{mm}$的大理石的大试管中注入硫酸,记录$15\ \mathrm{min}$内生成气体的体积,见下表所示。
【实验二】选择合适的反应温度。
操作:向盛有$1\ \mathrm{g}$直径为$2\ \mathrm{mm}$的大理石的大试管中分别加入$5\ \mathrm{mL}$相同合适浓度而不同温度的硫酸,观察反应的情况,记录如下表所示。
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论。
(1) 硫酸与大理石反应,在$28\ \mathrm{° C}$时,选用硫酸的浓度最合适为
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的体积较小
。(2) 在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
$\mathrm{° C}$,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
。(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
振荡试管(或增加振荡试管装置)
,更有利于气体的制备。(4) 该研究小组为了研究
大理石颗粒大小
对该反应速率的影响,进行了如下实验。(5) 根据上述实验研究,你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中,最宜选用
丙
(填编号)。答案
7. (1) 25 生成气体的体积较小 (2) 70 温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体 (3) 振荡试管(或增加振荡试管装置) (4) 大理石颗粒大小 (5) 丙
