Question

【题目】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：

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：

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5mL25%稀硫酸	1g粉末状大理石与5mL25%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）。

Answer 1

【答案】①25% ②70℃ CaCO3+H2SO4==CaSO4+CO2↑+H2O ③振荡试管 ④大理石固体颗粒大小 丙

【解析】

试题分析：①稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为25%，因为此浓度时，在相同的时间内生成的氢气最多；②在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为70℃，在最合适反应温度时硫酸与大理石反应的化学方程式为CaCO3+H2SO4==CaSO4+CO2↑+H2O；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，更有利于气体的制备。④由AB实验的碳酸钙的颗粒大小不同可知，为了研究大理石固体颗粒大小对该反应速率的影响，在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用丙装置，因为此装置能够达到固液分离，控制反应的进行。