Question

【题目】实验探究能够从实际的实验来总结和探究一般规律。请完成下列两个实验探究。

（探究一）空气中氧气含量的再测定

如图所示是某同学测定空气中氧气含量的装置。玻璃管中装的是细铜丝。（已知：铜+氧气氧化铜；氧化铜常温下是固体）

（1）若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30mL空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积为________mL，由此证明空气中氧气约占空气总体积的_________。

（2）不同的同学在做上述实验时结果差别较大，甲同学最后剩余气体26mL，你认为可能的原因是______、_____。

（3）该实验不能将铜丝换成木炭的原因是________。

（探究二）实验室制取二氧化碳药品的选择

某硏究小组在实验室制取二氧化碳的硏究中发现，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。该小组猜测，是否硫酸的浓度会对实验效果造成影响？他们试图选择出合适浓度的硫酸。

（实验）选择合适浓度的硫酸

操作：在28℃时，分别向五支各盛有等量大理石的试管中加入等体积硫酸，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

请回答：

（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为_________%。

（2）除选用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。

（3）大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙（CaSO4）、水和二氧化碳，试写出反应的化学表达式_____。

（4）提出猜想：请写出另一种你认为可能影响反应速率的因素____。

Answer 1

【答案】24 1/5 铜丝量不足 加热过程中没有来回拉动活塞，氧气没有充分反应 木炭燃烧产生的二氧化碳是气体，不会形成压强差 25% 粉碎固体、玻璃棒搅拌、振荡试管（一点即可） 反应温度、固体颗粒的大小、是否有催化剂

【解析】

铜和氧气加热生成氧化铜，木炭在氧气中点燃生成二氧化碳，大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙（CaSO4）、水和二氧化碳。

（1）氧气约占空气总体积的五分之一，若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30mL空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积为，由此证明空气中氧气约占空气总体积的。

（2）反应后剩余气体较多，说明反应物量不足，或气体没有消耗尽，甲同学最后剩余气体26mL，可能的原因是铜丝量不足、加热过程中没有来回拉动活塞，氧气没有充分反应。

（3）木炭在氧气中点燃生成二氧化碳，补充了消耗的氧气的体积，不能形成压强差，故该实验不能将铜丝换成木炭的原因是的二氧化碳是气体，不会形成压强差。

[探究二]

（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，硫酸浓度为25%时生成的气体的体积最大，故选用硫酸的浓度最合适为25%。

（2）反应物充分反应的条件是增大反应物的接触面积，增大反应物的浓度，除选用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，应增加粉碎固体、玻璃棒搅拌、振荡试管操作，更有利于气体的制备。

（3）大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙（CaSO4）、水和二氧化碳，反应的化学表达式为。

（4）提出猜想：影响反应速率的因素是反应温度、固体颗粒的大小、是否有催化剂。