稀盐酸和石灰石浓度低为何不与石灰石反应

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实验室一般用块状石灰石(大理石)和稀盐酸反应来制取二氧化碳,而不用粉末状石灰石(大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳、小杨、小柳、小梅三位同学对此进行探究.[提出问题]实验室为什么不用粉末状石灰石(大理石)与稀盐酸反应来制取二氧化碳?[作出猜想]①块状石灰石(大理石)与稀盐酸反应速率太慢;②粉末状石灰石(大理石)与稀盐酸反应速率太快.[实验设计]装置如甲、乙图所示:广口瓶大小相同,胶头滴管大小相同.内装等体积、等质量、相同浓度的稀盐酸(设该盐酸能将石灰石完全反应).实验时,同时将两胶头滴管内的盐酸全部挤入装有石灰石的小试管内.实验中观察到的现象是______,石灰石跟稀盐酸发生反应的化学方程式为______.[结论与解释]小杨认为,不能选用粉末状石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,原因是______.小柳通过思考得出:当其他条件一定时,反应物之间接触面积越大,化学反应的速率就越快.[拓展与应用](1)实验室能否用稀硫酸与块状石灰石(大理石)反应来制取二氧化碳?______,理由是______.(2)根据已有知识,请你归纳出另外两个可能影响化学反应速率的因素:______,______.
题型:问答题难度:中档来源:不详
甲瓶中粉末状石灰石与稀盐酸反应速率太快,乙瓶中块状石灰石与稀盐酸反应速率较慢,两瓶内等体积、等质量、相同浓度的稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳在气压作用下,可看到:甲玻璃管中红墨水液面比乙玻璃管中红墨水液面上升得快些,两玻璃管液面上升同样的高度;石灰石跟稀盐酸发生反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;故答案为:甲玻璃管中红墨水液面比乙玻璃管中红墨水液面上升得快些,两玻璃管液面上升同样的高度; CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O;不能选用粉末状石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳,原因是:粉末状石灰石和稀盐酸反应速率太快,难以控制、不易收集;故答案为:粉末状石灰石和稀盐酸反应速率太快,难以控制、不易收集;(1)稀硫酸与块状石灰石(大理石)反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石的表面.阻碍反应继续进行,反应逐渐停止,无法收集到足够的二氧化碳,因此实验室不能用稀硫酸与块状石灰石(大理石)反应来制取二氧化碳,故答案为:不能;生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石的表面.阻碍反应继续进行;(2)根据实验室制取气体的反应原理可知:另外两个影响化学反应速率的因素是 温度和催化剂(或浓度);故答案为:温度;催化剂(或浓度).
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据魔方格专家权威分析,试题“实验室一般用块状石灰石(大理石)和稀盐酸反应来制取二氧化碳,而..”主要考查你对&&实验室制取和收集气体的思路,二氧化碳的制取和收集,化学反应方程式的书写,文字表达式&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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实验室制取和收集气体的思路二氧化碳的制取和收集化学反应方程式的书写文字表达式
实验室制取气体的思路: &&&&& 1.知识要点详解在初中化学中,主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较,能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即:研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件,选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点,设计合理的实验操作步骤,预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质,选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。&&&&& 实验室制取气体及验证其性质的实验,属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置,总结气体的个性及几种气体的共性,提高记忆效果。&&&&&&&2.设计装置的依据制取气体的装置分两部分:气体发生装置和气体收集装置。&&&&& 发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计,收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。&&&&& 确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质,如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。 气体发生装置:①“固+固”的反应,简称“固体加热型”,装置如图A所示,如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。 ②“固+液”的反应,简称“固液常温型”,装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比,D装置具有便于添加液体药品,制取的气体量较多的优点;C装置不仅添加液体药品方便,而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止;E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 ③“固+液”的反应的发生装置的其他改进:为了节约药品,方便操作,可设计如下图所示装置,这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时,溶液进入反应器内开始反应;当关闭弹簧夹时,气路不通,反应产生的气体将溶液压出反应器外,液体与同体分离,反应停止。气体收集装置:
药品的选取和实验方案的设计: (1)可行性:所选取的药品能制得要制取的气体; (2)药品廉价易得; (3)适宜的条件:要求反应条件易达到,便于控制;(4)反应速率适中:反应速率不能太快或太慢,以便于收集或进行实验;(5)气体尽量纯净;(6)注意安全性:操作简便易行,注意防止污染。例如:①实验室制取H2时选用锌粒,而不用镁条、铁片,原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢;酸选用稀硫酸,而不宜用稀盐酸、浓硫酸,因为用稀盐酸制得的H2,因混有HCl而不纯,而锌与浓硫酸反应不生成H2.②制CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸,而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸,原因是Na2CO3,反应速率太快,浓盐酸易挥发出HCl气体,稀硫酸反应不能进行到底,也不能煅烧石灰石,因为条件不易达到,不呵操作;④用KClO3、过氧化氢制O2时,要加少量的MnO2,作催化剂,以加快反应的速率 实验室制取气体的实验操作程序:实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序:(1)组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行; (2)检查装置气密;(3)装药品:若是固体跟液体反应,一般是是先装入固体再加入液体;(4)准备收集装置:若用排水法收集气体时,应在制取气体之前将集气瓶盛满水;(5)制取气体; (6)收集气体并验满;(7)拆洗仪器。 注意:①给同体加热时.试管口要略向下倾斜; ②用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2,若用排水法收集,实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯; ③固体跟液体反应制取气体时,要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封,以防漏气。 装置的选取与连接:实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为:气体净化的几种方法: (1)吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2,可先用浓NaOH溶液吸收CO2,再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表:
(2)转化法:通过化学反血,将杂质气体转化为所要得到的气体:如除去CO2中的CO,可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO2气体的干燥:气体的干燥是通过干燥剂来实现的,选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是:酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体,碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体,干燥装置由干燥剂的状念决定.(1)常见的干燥剂
(2)干燥装置的选择&①除杂试剂为液体时,常选用洗气瓶,气体一般是 “长进短出”,如下图A。 ②除杂试剂为同体时,常选用干燥管(球形或u 形),气体一般是“大进小出”,如下图B、C。 ③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体,常采用硬质玻璃管和酒精灯,如下图D。装置连接顺序的确定规律: (1)除杂和干燥的先后顺序 ①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后。原因:从溶液中出来的气体通常混有水蒸气,干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气,应将气体先通过。NaOH溶液,再通过浓H2SO4。 ②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气,应将气体先通过浓H2SO4,再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时,应先除去HCl,再除去水,最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气):有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时,应先通过无水CuSO4。检验水蒸气,再通过澄清的石灰水检验CO2.确定气体收集方法的技巧: (1)排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”,如下图A。 (2)向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体),如下图B。 (3)向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体),如下图C。&(4)不能用排空气法收集的气体 ①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 ②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集(5)有毒气体收集方法的确定 ①有毒,但气体难溶于水时,一般采用排水法收集。如下图D②有毒,但气体叉易溶于水时,则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体,但必须接尾气处理装置,以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气,如收集氨气可用图E。气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧: (1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理; (2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置; (3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。根据给出的仪器或装置进行选取时,应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型),依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置;气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法),依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断,然后再根据原理确定装置所需要的仪器。实验室制取气体的思路图:&&二氧化碳的制取和收集:1.原理和药品:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 2.装置:固液混合不加热(1)发生装置&A装置为简易装置,不便于加液体;B,C使用了长颈漏斗,便于添加液体,使用B、C装置时应注意,长颈漏斗下端管日应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗逸出;D装置使用了分液漏斗,便于加酸,还可以利用活塞控制反应。 (2)收集装置:二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集;其密度比空气大,所以可采用向上排空气法收集。如图: 3.现象:块状固体不断溶解,产生大量气泡。4.检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。 5.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明已集满。 6.实验步骤 a.检查装置的气密性;b.装入石灰石(或大理石);c. 塞紧双孔塞;d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;e.收集气体;f.验满。&7.注意事项:反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发,但会生成硫酸钙沉淀,沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面,使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小,最后反应停止! 实验室制取二氧化碳的选择:实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。注意:(1)不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。 (2)不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。 (3)不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大,反应物的质量分数越大,反应速率就越快,反之,则越慢。各组物质反应情况如下表所示:
化学方程式的书写原则遵循两个原则:一是必须以客观事实为基础,绝不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应;二是遵循质量守恒定律,即方程式两边各种原子的种类和数目必须相等。 书写化学方程式的具体步骤:(1)写:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。反应物在左,生成物在右,中间用横线连接,如: H2+O2——H2O,H2O——H2+O2。 (2)配:根据反应前后原子的种类和数目不变的原则,在反应物和生成物的化学式前配上适当的化学计量数,使各种元素的原子个数在反应前后相等,然后将横线变成等号。配平后,化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,如:2H2+O2=2H2O,2H2O= 2H2+O2。 (3)注:注明反应条件【如点燃、加热(常用“△”表示)、光照、通电等〕和生成物的状态(气体用“↑”。沉淀用“↓”。)。如:2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑。 化学计量数:化学计量数指配平化学方程式后,化学式前面的数字。在化学方程式中,各化学式前的化学计量数之比应是最简整数比,计数量为1时,一般不写出。书学化学方程式的常见错误:
书写化学方程式时条件和气体、沉淀符号的使用:(1).“△”的使用 ①“△”是表示加热的符号,它所表示的温度一般泛指用酒精灯加热的温度。 ②如果一个反应在酒精灯加热的条件下能发生,书写化学方程式时就用“△”,如:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。 ③如果一个反应需要的温度高于用酒精灯加热的温度,一般用“高温”表示;如:CaCO3CaO+ CO2↑&(2)“↑”的使用&①“↑”表示生成物是气态,只能出现在等号的右边。 ②当反应物为固体、液体,且生成的气体能从反应体系中逸出来,气体化学式后应该加“↑”。如Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。 ③当反应物是溶液时,生成的气体容易溶于水而不能从反应体系中逸出来,则不用“↑”,如:H2SO4+ BaCl2==FeCl2+2HCl④只有生成物在该反应的温度下为气态,才能使用“↑”。 ⑤若反应物中有气态物质,则生成的气体不用标 “↑”。如:C+O2CO2 (3)“↓”使用 ①“↓”表示难溶性固体生成物,只能出现在等号的右边②当反应在溶液中进行,有沉淀生成时,用 “↓”,如:AgNO3+HCl==AgCl↓+HNO3③当反应不在溶液中进行,尽管生成物有不溶性固体,也不用标“↓”,如:2Cu+O22CuO ④反应在溶液中进行,若反应物中有难溶性物质,生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”。如:Fe +CuSO4==FeSO4+Cu.化学方程式中“↑”和“↓”的应用:①“↑”或“↓”是生成物状态符号,无论反应物是气体还是固体,都不能标“↑”或“↓”; ②若反应在溶液中进行且生成物中有沉淀,则使用“↓”;若不在溶液中进行,无论生成物中是否有固体或难溶物,都不使用“↓”; ③常温下,若反应物中无气体,生成物中有气体.提取信息书写化学方程式的方法:&&&&& 书写信息型化学方程式是中考热点,题目涉及社会、生产、生活、科技等各个领域,充分体现了化学学科的重要性,并考查了同学们接受信息、分析问题和解决问题的能力。解答这类题日的关键是掌握好化学方程式的书写步骤,可按两步进行:首先正确书写反应物和生成物的化学式,并注明反应条件及生成物状态;第二步就是化学方程式的配平。概念:用文字表示化学反应的式子 文字表达式的书写步骤:(1)写:根据反应事实写出反应物和生成物(2)注:注明反应条件:[点燃,加热,光照,通电等]
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240609161028252216192086177876273397某课外活动小组在春游时,带回了几块石灰石样品.为了检测样品中碳酸钙的含量.甲、乙、丙、丁四位同学用质量分数相同的盐酸与样品充分反应来进行实验测定(样品的杂质不溶于水,且不与盐酸反应)测定的数据见下表:
所取石灰石样品的质量(g)
加入盐酸的质量(g)
剩余固体的质量(g)
(1)样品中碳酸钙的质量分数是.
(2)10.0g样品与足量的稀盐酸反应后可产生二氧化碳多少克?(写出计算过程.计算结果精确到小数点后两位)
提 示 请您或[登录]之后查看试题解析 惊喜:新手机注册免费送10天VIP和20个雨点!无广告查看试题解析、半价提问实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳.含碳酸钙3g的石灰石与200mL某浓度的盐酸恰好完全反应,反应前后溶液的体积不变,石灰石中的杂质不参与反应,原盐酸物质的量浓度是,标准情况下,生成的CO2体积是.&
解析质量好解析质量中解析质量差
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146g盐酸与含杂质的石灰石25g恰好反映完全(杂质不与盐酸反应,也不与生成物反应),生成8.8g二氧化碳,求:石灰石中碳酸钙的百分含量
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2
n(CO2)=8.8/44=0.2mol
因为n(CaCO3):n(CO2)=1:1
所以n(CaCO3):n(CO2)=0.2mol
所以m(CaCO3)=0.2*100=20g
所以C%=20/25=80%
其他回答 (2)
&&&设样品中碳酸钙的质量为X&,那么&&&&&&
&2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2上升号
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 100&&&&&&&&&&&&&&&&& 44
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& X&=20&&&&&&&&&&&&&& 8.8
&所以,碳酸钙的含量为
20/25*100%=80%
&
(1)&& CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&44
X&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 8.8g
X=20g
碳酸钙的百分含量为20÷25×100%=80%
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理工学科领域专家}

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