實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí),選擇合適溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸,有利于減少鹽酸浪費(fèi)。小明分別取400克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%、14.6%、21.9%的鹽酸與足量的石灰石反應(yīng),進(jìn)行A、B、C三組實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生二氧化碳的快慢與時(shí)間關(guān)系如圖所示,算得鹽酸利用率如表(鹽酸利用率是指收集到的氣體體積理論上所需要的鹽酸量與實(shí)際消耗的鹽酸總量的比值)。
鹽酸利用率與鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系
組別 |
A |
B |
C |
鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) |
7.3% |
14.6% |
21.9% |
鹽酸利用率 |
82.5% |
81.5% |
72.1% |
(1)小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),發(fā)生裝置中的錐形瓶外壁發(fā)燙。推測(cè)圖中C組在第5~10分鐘時(shí)反應(yīng)快速變慢的主要原因是
鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,越易揮發(fā);溫度升高,加快鹽酸揮發(fā);反應(yīng)速度越快,消耗的鹽酸越多;上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速減小,故反應(yīng)快速變慢
鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,越易揮發(fā);溫度升高,加快鹽酸揮發(fā);反應(yīng)速度越快,消耗的鹽酸越多;上述結(jié)果引起鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)快速減小,故反應(yīng)快速變慢
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(2)小明用400克鹽酸進(jìn)行A組實(shí)驗(yàn),可收集到二氧化碳?xì)怏w約多少升?(鹽酸與石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2HCl+CaCO
3═CaCl
2+H
2O+CO
2↑,常溫常壓下二氧化碳的密度約為2克/升)
(3)實(shí)驗(yàn)中,小明想在10分鐘內(nèi)制取10升二氧化碳?xì)怏w,綜合考慮各種因素,選用哪種溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸更合適,并說(shuō)明理由。
選B,前10分鐘反應(yīng)快慢適中,鹽酸利用率較高,能滿足收集10升二氧化碳
選B,前10分鐘反應(yīng)快慢適中,鹽酸利用率較高,能滿足收集10升二氧化碳
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