Question

實驗室制取二氧化碳的實驗探究．
反應物的形狀大小和濃度會影響化學反應速率，下面對實驗室制取二氧化碳的藥品進行探究：
（1）配制不同溶質質量分數的鹽酸．
實驗室用36%的濃鹽酸配制成100g溶質質量分數為14%的稀鹽酸，需要加入水的質量為______g（精確1g）；在濃鹽酸稀釋過程中需要用到的儀器有：量筒、膠頭滴管、______；
（2）用不同溶質質量分數的鹽酸溶液分別和碳酸鈣粉末、大理石顆粒反應，實驗記錄如下：

實驗編號	鹽酸的質量分數	CaCO3固體（1g）	反應時間	實驗現象
1	36%	粉末	6秒	反應迅速，并產生大量氣泡
2	28%	粉末	8秒	反應迅速，并產生大量氣泡
3	14%	粉末	12秒	反應迅速，并產生大量氣泡，有固體剩余
4	36%	顆粒	3分25秒	產生大量氣泡，伴有泡沫產生
5	28%	顆粒	6分鐘	產生大量氣泡，伴有泡沫產生
6	14%	顆粒	14分鐘	產生大量氣泡，伴有泡沫產生，有固體剩余

回答下列問題：①分析以上實驗數據，可以得出結論（寫2條）
______；______；
②為了順利完成實驗室制取二氧化碳的實驗，你認為可選取的實驗方案______（填一實驗編號），該反應化學方程式是______；
（3）圖中可用于制取、收集二氧化碳的裝置是______（填字母）．

Answer 1

解：（1）設：配制100g溶質質量分數為14%的稀鹽酸，需36%的濃鹽酸Xg
X×36%=100×14%
X=39g
需要加入水的質量為：
100-39=61g
稀釋過程中需要用到的儀器除量筒、膠頭滴管外，還要用燒杯作為反應容器．
故答案為：61、燒杯；
（2）①觀察圖表可以看出，粉末狀固體的反應速率快，說明反應物之間接觸面積越大，反應速率越大；溶液濃度大的反應速率快，說明鹽酸的濃度越大，反應完成的時間越短；故答案為：鹽酸的濃度越大，反應完成的時間越短、反應物之間接觸面積越大，反應速率越大；
②選用此試驗中的方案，要考慮鹽酸要用稀鹽酸，否則會造成收集的氣體不純；然后要考慮到反應的時間，不能太短，否則我們來不及收集．所以應選6號實驗．因6號實驗中是稀鹽酸，反應的速率也可．反應的化學方程式是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．故答案為：6、CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（3）應制取二氧化碳是固體大理石與液體稀鹽酸之間的反應，就是固液不加熱反應，所以可以裝置B；又因為二氧化碳密度大于空氣的密度，并易溶于水，我們可以用裝置D向上排空氣法收集．故答案為：BD．
分析：（1）根據加水稀釋前后溶液的溶質質量不變，計算需要濃溶液的質量，然后用100g溶質質量減去需要濃溶液的質量即可得出所需水的質量；
（2）①觀察圖表可以看出，粉末狀固體的反應速率快；溶液濃度大的反應速率快；②選用試驗方案要考慮藥品對實驗結果的影響，還有可否來得及收集；然后寫出化學反應式；
（3）根據制取二氧化碳是固液常溫下的反應選擇發生裝置；再根據二氧化碳的密度大于空氣的密度，并且易溶于水，選擇收集裝置．
點評：本題考查溶液的配置、根據實驗現象判斷結論、化學反應方案的選取等知識，這就要同學們具有較為綜合的化學知識．