题目
化学小组学习完二氧化碳相关知识后,对CO2进行了如下两个探究:
(探究一)用如图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。
(提出假设)人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体。
(进行实验)实验1
步骤
操作
现象
①
在饮料瓶中装水至浸没过长吸管底端,对着短吸管缓慢吹气
水从长吸管端快速流出 ② 将饮料瓶中装满水,对着短管吹气,水排空后,将燃着的木条快速伸入饮料瓶中 饮料瓶中木条熄灭 ③ 将水倒掉,向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底,从短吸管端吸气30秒,观察石灰水的变化;再从长吸管端吹气30秒,观察石灰水的变化
(1)
步骤①说明,自制装置的气密性(填“良好”或“不良”)。
(2)
步骤②中的现象(填“能”或“不能”)证明呼出气体中含二氧化碳。
(3)
若假设成立,步骤③中,预期会观察到的现象是。
(4)
实验2
实验1中有同学发现,吹气一段时间后发现,浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与实验1等体积的石灰水,做下列实验来研究这一问题。
实验编号
石灰水浓度
持续吹气时间
瓶底现象
2-1
0.16%
30秒
澄清石灰水变浑浊
2-2
0.16%
2分钟
澄清石灰水先变浑浊,后又变得澄清
2-3
0.08%
30秒
澄清石灰水先变浑浊,后又变得澄清
2-4
0.08%
2分钟
澄清石灰水先变浑浊,后又变得澄清
(反思与评价)
石灰水变浑浊发生反应文字或符号表达式为,能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是(填实验编号)。
(5)
实验1中,吹气时间均为30秒,有同学观察到石灰水变澄清,而有的学生未观察到,产生现象差异的可能原因是。
(6)
(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CO2发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取CO2 , 原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体表面,阻碍了大理石与稀硫酸接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。该小组猜测,硫酸的浓度是否会对实验效果造成影响?他们试图选择出合适浓度的硫酸。(实验所用硫酸浓度均为反应速率合理范围内)
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右表:
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、水和二氧化碳,试写出反应的文字表达式。
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。
⑤在该实验中,你认为可以用下列装置收集气体的是(填编号)。(假设液体不与二氧化碳反应,也不溶解二氧化碳)
答案: 【1】良好
【1】不能
【1】短管吸气时澄清石灰水未变浑浊,长管吹气时澄清石灰水变浑浊
【1】氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水(符号表达式也可)【2】2-1和2-3
【1】吹气的速度、澄清石灰水浓度不同
【1】25【2】粉碎固体、玻璃棒搅拌、振荡试管(一点即可)【3】碳酸钙+硫酸→硫酸钙+水+二氧化碳【4】反应温度、固体颗粒的大小、是否有催化剂【5】C