13. 思想方法 对比法 某研究小组对能不能选择大理石与合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳展开研究。
【实验一】选择合适浓度的硫酸:在$28\ °Celsius $时,用装有$\boldsymbol{5\ \mathrm{mL}}$硫酸的注射器向盛有$\boldsymbol{1\ \mathrm{g}}$直径为$\boldsymbol{2\ \mathrm{mm}}$大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:

【实验二】选择合适的反应温度:往盛有$1\ \mathrm{g}$直径为$2\ \mathrm{mm}$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:

(1)稀硫酸与大理石反应,在$28\ °Celsius $时,选用硫酸的浓度最合适为,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是。
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为$°\mathrm{C}$,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是。
(3)在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石表面上,应增加操作,更有利于气体的制备。

13.(1)25% 使生成气体体积较少 (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)摇动试管(或摇动装置)
解析:(1)观察实验一图表,3号试管收集的气体最多,此时试管中硫酸浓度是25%;浓度大于或小于此浓度值生成的气体体积都较少。(2)观察实验二图表,可知应选择最合适的反应温度为70 ℃;低于70 ℃时,生成的气体少并且反应慢,高于70 ℃反应速率过快,不利于收集。(3)为防止硫酸钙覆盖在大理石表面上,可以用摇动试管的方法除去覆盖在大理石表面的硫酸钙。

【分析】本题为对比实验探究题，需通过分析实验一、实验二的实验数据推导结论：(1)实验一的目的是选择合适的硫酸浓度，需找出15分钟内生成气体体积最大对应的硫酸浓度；(2)实验二的目的是选择合适的反应温度，需找出反应速率适中、利于收集气体的温度；(3)第三问需结合硫酸钙覆盖大理石的问题，思考除去覆盖物的操作方法。
【解析】(1)观察实验一的记录，28℃时，硫酸浓度为25%时，15分钟内生成气体体积最大，浓度小于或大于25%时生成气体体积均较少，因此最合适的硫酸浓度为25%；(2)观察实验二的记录，温度为70℃时反应情况最佳，温度低于70℃反应过慢，温度高于70℃反应剧烈不利于收集气体，因此最合适的反应温度为70℃；(3)硫酸钙会覆盖在大理石表面阻碍反应进行，摇动试管可除去覆盖在大理石表面的硫酸钙，更有利于气体制备，故应增加摇动试管（或摇动装置）的操作。
【答案】(1)25% 使生成气体体积较少 (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)摇动试管(或摇动装置)
【知识点】对比实验探究、影响反应速率的因素
【点评】本题通过对比实验考查学生分析实验数据的能力，理解浓度、温度对反应速率的影响，以及解决实验实际问题的能力，属于基础实验探究题。
【难度系数】0.7