Question

3．某研究小組設(shè)立研究課題：選用大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳，選擇合適濃度的硫酸和適當?shù)姆磻獪囟冗M行制取．
Ⅰ．選擇合適濃度的硫酸．在28℃時，采用控制變量法進行實驗，記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積，如下表：

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

Ⅱ．選擇合適的反應溫度．在合適的硫酸濃度下采用控制變量法進行實驗，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(xiàn)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(chǎn)生，與常溫鹽酸反應相似	反應劇烈，迅速產(chǎn)生較多氣體

分析以上數(shù)據(jù)，回答問題：
（1）在28℃時，選用硫酸的濃度最合適為25%，因為濃度小于或大于合適濃度對反應的影響是生成氣體體積較少．
（2）在合適的硫酸濃度下，應選擇最合適的反應溫度為70℃，理由是溫度過低反應過慢，溫度過高反應劇烈，不利于收集氣體．
（3）在最合適反應條件時，硫酸與大理石反應的化學方程式為CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+CO₂↑+H₂O．
（4）除選用適當?shù)臏囟群秃线m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，應增加搖動試管（或搖動裝置）操作，更有利于氣體的制備．

Answer 1

分析 （1）分析實驗一中的表格中數(shù)據(jù)作對比即可得出正確答案；
（2）觀察實驗二中表格中的數(shù)據(jù)作對比即可得出正確答案；
（3）根據(jù)反應物和生成物寫出化學反應式；
（4）為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，可以用搖動試管的方法解決．

解答 解：（1）】①觀察實驗一圖表，3號試管收集的氣體最多，此時管中硫酸濃度是25%．濃度大于或小于此濃度值生成的氣體體積都少．故答案為：25；生成氣體體積較少；
（2）觀察實驗二中表格中的數(shù)據(jù)，可知應選擇最合適的反應溫度為70℃；低于70℃時，生成的氣體少并且反應慢，高于70℃反應速率過快，不易收集．
故填：70；溫度過低反應過慢，溫度過高反應劇烈，不利于收集氣體；
（3）硫酸與大理石反應生成硫酸鈣、水、二氧化碳，化學反應式是：CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+CO₂↑+H₂O．
故填：CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+CO₂↑+H₂O；
（4）為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，可以用搖動試管的方法除去覆蓋在大理石上的硫酸鈣．
故填：搖動試管（或搖動裝置）．

點評 本題以實驗探究的形式考查稀硫酸與大理石反應的適宜溫度和濃度等問題，培養(yǎng)學生的對比能力、提取信息的能力．