Question

20．小新在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)發(fā)現(xiàn)：如果用大理石和稀硫酸混合制二氧化碳，一開始產(chǎn)生一些氣泡，可使很快氣泡產(chǎn)生的速度越來越慢，最終停止了．其原因是反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物覆蓋在固體的表面，阻礙了大理石與稀硫酸的接觸，反應(yīng)速度逐漸減慢甚至停止．因此通常下不選用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳，對(duì)此，小新產(chǎn)生了疑問并大膽猜想展開實(shí)驗(yàn)．

（1）【猜想一】選擇合適的硫酸的濃度能使反應(yīng)快速進(jìn)行．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在28℃時(shí)，用裝有5ml硫酸溶液的注射器向盛有1g直徑為2mm的大理石的大試管中注入硫酸，實(shí)驗(yàn)選取5種濃度（如圖）的硫酸分5組完成，每次記錄15分鐘內(nèi)生成氣體的體積，記錄在下表：

試管編號(hào)	1	2	3	4	5
氣體體積（ml）	35	47	55	51	42

（2）【猜想二】選擇合適的溫度可以使反應(yīng)快速進(jìn)行
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】向5只分別盛有1g、直徑為2mm大理石的大試管中各加入5ml相同濃度而不同溫度的硫酸溶液，觀察反應(yīng)的情況，記錄如下表：

試管編號(hào)	A	B	C	D	E
溫度℃	40	50	60	70	80
現(xiàn)象	有氣泡	氣泡比A試管多	氣泡明顯比B號(hào)試管多，持續(xù)時(shí)間更長	大量氣泡產(chǎn)生于常溫用嚴(yán)肅反應(yīng)相似	反應(yīng)非常劇烈大理石迅速溶解并產(chǎn)生大量氣體

（3）【實(shí)驗(yàn)分析】
①稀硫酸與大理石反應(yīng)，在28℃時(shí)，選用硫酸的濃度最合適的是25%．
②除選用合適溫度和濃度硫酸之外，在反應(yīng)過程中，為防止微溶物硫酸鈣覆蓋在大理石上，應(yīng)增加搖動(dòng)試管操作，更有利氣體的制備．
（4）你認(rèn)為還可以研究碳酸鈣固體顆粒大小對(duì)該反應(yīng)速率的影響，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)簡述實(shí)驗(yàn)步驟取1g塊狀大理石與5mL25%稀硫酸，有少量氣泡；取1g粉末狀大理石與5mL25%稀硫酸，迅速產(chǎn)生較多氣泡．

Answer 1

分析 （3）①觀察實(shí)驗(yàn)一圖表，并對(duì)比即可得出正確答案；
②為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，可以用搖動(dòng)試管的方法解決；
（4）碳酸鈣固體顆粒大小也會(huì)影響反應(yīng)的速率；

解答 解：（3）①觀察實(shí)驗(yàn)一圖表，3號(hào)試管收集的氣體最多，此時(shí)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．
②為防止硫酸鈣覆蓋在大理石上，可以用搖動(dòng)試管的方法除去覆蓋在大理石上的硫酸鈣．
（4）碳酸鈣固體顆粒大小也會(huì)影響反應(yīng)的速率，也可作為研究課題；
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
取1g塊狀大理石與5mL25%稀硫酸，有少量氣泡；取1g粉末狀大理石與5mL25%稀硫酸，迅速產(chǎn)生較多氣泡．
故答案為：（3）①25；②搖動(dòng)試管．（4）碳酸鈣固體顆粒大小；取1g塊狀大理石與5mL25%稀硫酸，有少量氣泡；取1g粉末狀大理石與5mL25%稀硫酸，迅速產(chǎn)生較多氣泡..

點(diǎn)評(píng) 本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查稀硫酸與大理石反應(yīng)的適宜溫度和濃度等問題，培養(yǎng)學(xué)生的對(duì)比能力、提取信息的能力．