(7分)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

(7分)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

题型:不详难度:来源:
(7分)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lg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:

[实验二] 选择合适的反应温度
操作:往盛有lg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:

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)稀硫酸与大理石反应,在28℃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 ▲   ℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是               ▲                    
(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.

(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,最佳选用  ▲  (填
编号) .

答案
(1)25;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)
(4)碳酸钙固体颗粒大小(其它合理回答也给分)
(5)丙
解析
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;
(5)对比甲、乙、丙三个图示,看哪一个更合理,即选那个.
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、生成气体体积较少;
(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、温度过低反应过慢,温度过高反应剧烈,不利于收集气体、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:摇动试管(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);
(5)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
举一反三
(7分)人类为探索物质的组成、性质和变化,经历了漫长的历程。请阅读下列信息:
信息1:数十亿年来,地球上的物质不断地变化。大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分:

信息2:下图分别是海水和人体中部分元素的质量分数。

根据上面提供的信息,运用你学过的有关知识回答下列问题:
(1)在海水中,金属元素含量最高的是钠元素。 我国青海湖是个内湖,其湖水是不能流到大海中,湖水与海水相似也是咸的,而地球上多数的湖水是淡的。从物质在水中溶解的规律和水的天然循环的角度看,海水中钠元素的含量比较高的原因是                   
(2)水中氧元素的质量分数比海水中氧元素的质量分数(填“大”或“小”)          。                                                                               
(3)原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假设把现代的人或其他的动植物放在原始大气中,你认为他们能否生存下去?                 ,原因是                      
(4)绿色植物出现以后,原始大气中的CO2逐渐减少,同时O2逐渐增加的原因是        
(5)随着原始大气中O2缓慢地增加,CH4、NH3、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气的成分逐渐演化成现代大气。原始大气中NH3可转化为现代大气中的                        
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以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)      
a.Na2CO3   b.NaOH           c.BaCl2  
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是           
(3)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是           
(4)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
① 纯碱可用于除灶台油污。其原因是                            
②工业上,可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO(次氯酸钠)的消毒液,其反应的化学方程式是                      。(已知碳酸的酸性强于次氯酸HClO)。
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(5分)某校化学兴趣小组承担了某项研究课题的一部分:通过实验探究气体X(已知由两种元素组成)的元素组成。实验装置如下。将0.17gX气体由注射器A缓缓送入B装置(B装置中的空气已预先除去),使之完全反应,生成的气体全部用D装置抽取收集。实验的现象和数据记录如下:


(1)参加反应的氧元素的质量是      g,X中一定有     元素。
(2)经测定,D中的气体由一种元素组成,常温常压下密度是1.25g/L,试推测该气体的化学式是        ,其质量是     g。(常见气体密度如下)

(3)写出B装置中发生反应的化学方程式                                    
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(9分)某课外活动小组在学习了铜与氧气反应(2Cu+O2=2CuO)这一性质后,想做一做“空气中氧气含量的测定”实验,并在最后将铜丝进行回收。
(1)课外活动小组对空气中氧气含量的测定做了如下实验:在由两个注射器组成的密闭系统内有50 mL空气,如图。然后给装有铜丝的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
①实验结束后,注射器内空气的体积减少了约      mL,这是因为                     
②在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是             
③上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的
可能原因是                       
(2)课外活动小组发现红热的铜丝变黑后,为了回收再利用铜丝,在研究如何除去黑色
物质的讨论中,制定了下列方案。

请根据以上方案回答:
① 乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式为                                     
两种方案相比较,甲方案的不足之处是                            
②若采用甲、乙两种方案处理此变成黑色的铜丝,并且充分反应,则回收的铜丝a的质
              (填“<”、“>”、“=”)铜丝b的质量。
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(10分)实验室用浓盐酸和MnO2制取并探究Cl2(氯气)化学性质,装置如下:

(1)A是Cl2发生装置,请完成反应的方程式:MnO2 +4HCl(浓)(  )+ Cl2↑+2H2O;除圆底烧瓶外还用到的玻璃仪器有            
(2)从C装置出来的气体中含有CO2和HCl,写出C中反应的化学方程式____________。
(3)在实验中发现:若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO2混合加热没有氯气生成。“影响氯气生成的原因是什么呢?”小明作了如下探究:
①提出合理假设
假设1:Cl的浓度对反应的影响;假设2:                                    
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤和预期现象及结论。限选实验试剂:浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、稀盐酸
实验序号
实验操作
预期现象和结论

 
 

 
 
 
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