Question

某研究小組在實驗室制取二氧化碳的研究中發現，通常不選用大理石與稀硫酸反應制取二氧化碳，其原因是反應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，應逐漸減慢甚至停止．
學校實驗小組設立研究課題：選擇合適濃度的硫酸和適當的反應溫度制取二氧化碳．
[實驗一]選擇合適濃度的硫酸
操作：在28℃時．用裝有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直徑為2mm大理石的大試管中注入硫酸，記錄15分鐘內生成氣體的體積，見下表：

試管編號	1	2	3	4	5
硫酸濃度（%）	15	20	25	30	35
氣體體積（ mL）	35	47	55	51	42

[實驗二]選擇合適反應溫度
操作：往盛有lg直徑為2mm大理石的大試管中分別加入5mL相同合適濃度而不同溫度的硫酸溶液，觀察反應的情況，記錄如下表：

試管編號	A	B	C	D	E
溫度 （℃）	40	50	60	70	80
現象和比較	有少量氣泡	氣泡比A號試管多	氣泡明顯比B試管多	大量氣泡產生，與常溫用鹽酸反應相似	反應激烈，迅速產生大量氣體

請根據本次活動的研究目的，分析處理以上兩個表中數據，得出結論：
問題分析：
（1）稀硫酸與大理石反應，在28℃時，選用硫酸的濃度最合適為

25

%，其理由是

高于或低于此溫度產生氣體量都發生減少

（2）當硫酸濃度一定時，反應速度與溫度之間存在的關系是

溫度越高，反應速率越快

，請你從微粒的角度分析出現這種反應規律的原因可能是

溫度升高，微粒的運動速率加快，反應速率加快

．其中最合適用于實驗室制取二氧化碳的反應溫度為

70

℃．
（3）拓展研究：
[提出問題]影響化學反應速率還受什么因素影響？
[實驗裝置]如右圖所示：
a．裝置中紅墨水的作用是

便于觀察實驗現象

．
b．裝置中長玻璃導管的作用是

便于進行比較

．
[實驗驗證]

	裝置A	裝置B
長玻璃導管中現象	紅墨水在長玻璃管中上升較快	紅墨水在長玻璃管中上升較慢

通過本實驗研究中變量是：

反應物間的接觸面積

，所以可以得出的結論是“

反應物間接觸面積越大反應速率越快．

化學反應的速率越快”．

Answer 1

分析：（1）根據實驗二表格中的數據分析．（2）根據實驗二表格中的信息分析．（3）a根據紅墨水便于觀察分析．b根據液面上升的情況便于比較和反應物間接觸面積越大反應速率越快分析．

解答：解：（1）從實驗一表中數據可知硫酸的濃度為25%時產生的氣體的體積最大，故答案：25；高于或低于此溫度產生氣體量都發生減少．
（2）根據實驗二表中數據可知溫度越高反應速率越快，但80℃時反應速率太快，最合適用于實驗室制取二氧化碳的反應溫度為70℃．故答案：溫度越高，反應速率越快；溫度升高，微粒的運動速率加快，反應速率加快；    70
（3）紅墨水呈紅色便于觀察；通過長玻璃管中液面的上述情況便于比較；A中是粉末狀石灰石，與酸反應產生二氧化碳的速度較快，B中是塊狀石灰石與酸反應產生二氧化碳的速度較慢，故答案：便于觀察實驗現象；  便于進行比較（合理即給分）；紅墨水在長玻璃管中上升較慢；反應物間的接觸面積；    反應物間接觸面積越大反應速率越快．

點評：本題考查了實驗室制取二氧化碳氣體時藥品的選擇和藥品的狀態、酸的濃度對反應速度的影響問題，側重實驗能力和分析能力的考查．