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℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm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:
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度(%) 15 20 25 30 35
气体体积(mL) 35 47 55 51 42
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为 %.
【实验二】选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 A B C D E
温度(℃) 40 50 60 70 80
现象和
比较 有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体
②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为 ℃,在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为 .
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,应增加 操作,更有利于气体的制备.
④该研究小组为了研究 对该反应速率的影响,进行了如下实验.
试管编号 A B
试管内药品 1g块状大理石与5mL 25%稀硫酸 1g粉末状大理石与5mL 25%稀硫酸
现象和比较 有少量气泡 迅速产生较多气泡
根据上述实验研究,在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用 (填编号).
【考点】制取气体的反应原理的探究;二氧化碳的实验室制法;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
【专题】综合实验题;化学学习中的实验思想;科学探究.
【分析】①观察实验一图表,并对比即可得出正确答案;
②观察实验二图表,并对比即可得出正确答案;根据反应物和生成物写出化学反应式;
③为防止硫酸钙覆盖在大理石上,可以用摇动试管的方法解决;
④碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率;
对比甲、乙、丙三个图示,看哪一个更合理,即选那个.
【解答】解:①观察实验一图表,3号试管收集的气体最多,此时管中硫酸浓度是25%.浓度大于或小于此浓度值生成的气体体积都少.故答案为:25;
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,不易收集.硫酸与大理石反应生成硫酸钙、水、二氧化碳,化学反应式是:CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O.
故答案为:70;CaCO3+H2SO4═CaSO4+CO2↑+H2O;
③为防止硫酸钙覆盖在大理石上,可以用摇动试管的方法除去覆盖在大理石上的硫酸钙.
故答案为:震荡试管(或摇动装置);
④碳酸钙固体颗粒大小也会影响反应的速率,也可作为研究课题;
故答案为:碳酸钙固体颗粒大小(其它合理回答也给分,例如“大理石纯度”等);
观察图示可知,丙装置可使反应随时停止,随时反应,其他装置没有此功能.
故答案为:丙.
【点评】本题以实验探究的形式考查稀硫酸与大理石反应的适宜温度和浓度等问题,培养学生的对比能力、提取信息的能力.
科目:初中化学 来源: 题型:
某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4以及一定量的CuSO4和Na2SO4,为减少污染并变废为宝,某学习小组设计以下流程,拟从该废水中回收硫酸亚铁、金属铜,并利用氨碱法原理“制碱”.(除标注外,所加药品或试剂均过量,部分产物及反应条件略去)
回答下列问题:
(1)由步骤①可知Fe、Cu的活泼性由强到弱的顺序是 .
(2)若向步骤②所得的滤液中滴加1~2滴紫色石蕊试液,溶液是 .
(3)步骤⑤中加Na2CO3溶液的作用是 .由NaHCO3转化成纯碱的化学反应方程式为 .
(4)“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl”是氨碱法制纯碱中的重要反应.下列叙述正确的是 .
A.析出晶体后剩余溶液中只有一种溶质
B.该条件下NaHCO3的溶解度比NH4Cl的大
C.析出晶体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液
D.在加压条件下向独辟蹊径氨盐水中通入CO2,能加速NaHCO3的生成
(5)该流程①~⑥中,发生了复分解反应的有 .(填写步骤编号)
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科目:初中化学 来源: 题型:
根据如图提供的信息,下列说法正确的是( )
A.钠原子最外层有11个电子 B.钠的相对原子质量是22.99g
C.钠属于非金属元素 D.钠的原子序数为11
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科目:初中化学 来源: 题型:
下列关于氧气的说法正确的是( )
A.碳在氧气中燃烧产生白烟,放出热量
B.带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
C.用双氧水制氧气时,二氧化锰不能改变生成氧气的质量
D.氧气的化学性质比较活泼,能与所有物质发生反应
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科目:初中化学 来源: 题型:
水是生命之源,请回答下列问题:
(1)井水中若含有难溶性杂质,一般通过 的方法清除;日常生活中要降低井水(或自来水)的硬度,同时对其进行消毒杀菌,多采用 的方法.
(2)通过电解水能得到绿色能源﹣氢气,水通电分解水的化学方程式是 ,该反应属于 反应(填“化合”或“分解”).电解水时,若得到10mL氢气,同时能产生 mL的氧气,据此可以推出水的组成.
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科目:初中化学 来源: 题型:
儿童公园的菊花展,香远益清,沁人心脾.花香四溢的现象说明( )
A.分子是很小的 B.分子是不断运动的
C.分子是可以再分的 D.分子之间有一定的间隔
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科目:初中化学 来源: 题型:
小林同学用凉开水养鱼,不一会儿鱼全死了.下列解释合理的是( )
A.凉开水中几乎不含氧原子 B.凉开水中几乎不含氧气
C.凉开水中几乎不含水分子 D.凉开水中几乎不含氧元素
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科目:初中化学 来源: 题型:
如果用 表示氢原子,用表示氯原子,则下图中反应后容器内的物质属于 (填“单质”或“化合物”),图示发生反应的化学反应表达式为: .分析微观过程图,我能从微观角度总结出化学反应的一条结论是: .
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