某校化學學習小組對二氧化碳制取和性質(zhì)進行了如下探究:
【實驗一】探究不同形狀的碳酸鈣對反應速率的影響
小組同學利用數(shù)據(jù)傳感技術比較塊狀和粉末狀的碳酸鈣與足量稀鹽酸反應的快慢。按圖1裝置進行實驗,傾斜錐形瓶,使10mL稀鹽酸與固體充分接觸,瓶內(nèi)氣壓隨時間的變化如圖2所示:

(1)實驗中所取的塊狀碳酸鈣質(zhì)量m=11。
(2)圖2中d點溶液中溶質(zhì)為 CaCl2和HClCaCl2和HCl。
(3)從圖2中可知,不同形狀的碳酸鈣對反應速率的影響結論為 在其它條件相同時,碳酸鈣的顆粒越小,反應速率越快在其它條件相同時,碳酸鈣的顆粒越小,反應速率越快。
【實驗二】探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應
小組同學利用壓強傳感器和CO2傳感器設計了如圖甲、乙兩個實驗裝置,并進行實驗,得到了壓強隨時間變化的曲線。(如圖丙)

(4)寫出二氧化碳與氫氧化鈉反應的化學方程式 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(5)設計圖乙實驗的目的是 對比作用,排除水的干擾對比作用,排除水的干擾。
(6)圖丙中曲線 ⅡⅡ(填Ⅰ或者Ⅱ)表示CO2和NaOH溶液的反應。
(7)化學反應常常伴隨著能量的變化,小組同學還利用溫度傳感器獲得了實驗過程中溫度隨時間變化的曲線(如圖?。€Ⅲ為CO2與NaOH溶液的反應,曲線Ⅳ為CO2與水的反應。由此證明CO2與NaOH反應是 放熱放熱反應。(填“吸熱”、“放熱”)
【實驗三】定量探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應后碳酸鈉的含量
小組同學們利用圖所示裝置測定實驗二圖甲反應后燒瓶內(nèi)溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。

【查閱資料】①濃硫酸可以吸收水蒸氣
②堿石灰可以吸收二氧化碳氣體和水分
【實驗步驟】①稱量裝置D的質(zhì)量為304.6g;
②取10g反應后燒瓶內(nèi)的溶液裝入裝置B中;
③連接裝置,檢查裝置氣密性;
④打開彈簧夾a,緩緩鼓入一段時間空氣;
⑤再次稱量D的質(zhì)量為307.9g;
⑥打開彈簧夾a,再次緩緩鼓入一段時間空氣;
⑦關閉彈簧夾a,滴加稀硫酸使其發(fā)生反應,直至不再產(chǎn)生氣泡為止;
(8)請將實驗步驟的正確順序?qū)懗鰜?③②④①⑦⑥⑤③②④①⑦⑥⑤。
(9)E裝置的作用是 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置中,造成實驗誤差防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置中,造成實驗誤差。
(10)打開彈簧夾a,再次緩緩鼓入一段時間空氣的目的是 用不含二氧化碳的空氣將B裝置中生成的二氧化碳全部趕到D裝置中,減少誤差用不含二氧化碳的空氣將B裝置中生成的二氧化碳全部趕到D裝置中,減少誤差。
【數(shù)據(jù)處理】
(11)根據(jù)相關數(shù)據(jù),計算實驗二圖甲反應后燒瓶內(nèi)溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為 79 5%79 5%。
【拓展延伸】查閱資料,Na2CO3溶液與CO2也會發(fā)生反應:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,向10g8%的NaOH溶液通入一定體積的CO2后,所得溶液中的溶質(zhì)是Na2CO3和NaHCO3,則參加反應的CO2的體積范圍 0.22L<V<0.44L0.22L<V<0.44L(該狀況下,CO2的密度為2g/L)。
【答案】1;CaCl2和HCl;在其它條件相同時,碳酸鈣的顆粒越小,反應速率越快;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;對比作用,排除水的干擾;Ⅱ;放熱;③②④①⑦⑥⑤;防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置中,造成實驗誤差;用不含二氧化碳的空氣將B裝置中生成的二氧化碳全部趕到D裝置中,減少誤差;79 5%;0.22L<V<0.44L
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:150引用:1難度:0.3
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