Question

某實驗小組對實驗室制二氧化碳反應(yīng)速率的影響因素以及反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行了探究：
Ⅰ探究影響反應(yīng)速率的因素：實驗所用的試劑和反應(yīng)條件如下：
實驗小組設(shè)計的實驗方案部分如下表，請根據(jù)信息幫助把表格空缺填寫完整．

實驗編號	溫度	大理石	鹽酸濃度	實驗探究目的
①	20℃	粗顆粒	5%	ⅰ實驗①和②探究濃度對反應(yīng)快慢的影響． ⅱ實驗②和   探究溫度對對反應(yīng)快慢的影響． ⅲ實驗①和③探究大理石粗細(xì)對反應(yīng)快慢的影響．
②	20℃	粗顆粒
③		細(xì)顆粒	5%
④	40℃		10%

Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)后廢液成分的探究：

為檢驗溶液中鹽酸的存在，實驗小組同學(xué)準(zhǔn)備采用三個方案進(jìn)行檢驗，請判斷這些方案是否合理并寫出理由：

方案	填是否合理	說明理由（寫化學(xué)方程式）
測溶液的pH是否小于7	合理	氯化鈣是中性溶液，而鹽酸呈酸性．
滴加硝酸銀溶液觀察是否有白色沉淀生成		．
加鐵粉觀察是否有氣泡		．

實驗證明，該廢液中含鹽酸．
Ⅲ反應(yīng)后溶液中氯化鈣的質(zhì)量測定：
燒杯中裝有一定量的反應(yīng)廢液，已探究得知該廢液為氯化鈣和鹽酸的混合溶液，其中含氯化氫3.65g．實驗小組為了測定混合溶液中氯化鈣的質(zhì)量，向燒杯中逐滴加入10.6%的碳酸鈉溶液，得到沉淀的質(zhì)量記錄如下：

加入碳酸鈉溶液的質(zhì)量/g	40.0	80.0	120.0	160.0	200.0
生成沉淀的質(zhì)量/g	0.0	3.0	7.0	10.0	10.0

（1）得到沉淀的總質(zhì)量為

 

g，該混合液中氯化鈣的質(zhì)量為

 

g．
（2）參加反應(yīng)的碳酸鈉溶液的總質(zhì)量是多少克？寫出計算過程．
（3）寫出在該混合溶液中加入碳酸鈉溶液的質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線．

Answer 1

分析：本題是對實驗室制取CO₂的速率快慢影響因素的探究，也利用了控制變量法，即控制一個變量，其它量保持不變．題目給出了實驗時所用的試劑和使用的反應(yīng)條件，①和②做比較，其它條件不變，只改變濃度；②和④做比較，只改變溫度；①和③做比較，探究粗細(xì)對反應(yīng)速度的影響．然后做好記錄，并注意化學(xué)方程式的配平．
因反應(yīng)后的溶液中一定含有氯化鈣溶液，故用硝酸銀溶液檢驗反應(yīng)后的溶液中是否含有鹽酸不合理；
根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，分析隨著碳酸鈉溶液的加入燒杯中生成沉淀質(zhì)量的變化，當(dāng)加入碳酸鈉溶液后燒杯中生成沉淀的質(zhì)量不再增加，說明廢液中的鹽酸和氯化鈣已完全反應(yīng)，然后利用表中數(shù)據(jù)即可求出相應(yīng)的量．

解答：解：Ⅰ①和②做比較，其它條件不變，只改變濃度，因此②的濃度是10%；②和④做比較，只改變溫度，因此③的溫度為20℃；；①和③做比較，探究粗細(xì)對反應(yīng)速度的影響，④中填粗顆粒．故答案為：②10%；③20℃；④粗顆粒；④；
Ⅱ因鹽酸與石灰石反應(yīng)后生成的氯化鈣中含有Cl^-，能與硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀，因此用滴加硝酸銀溶液觀察是否有白色沉淀生成，檢驗溶液中鹽酸的存在是不合理的；因鐵粉能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而不與CaCl₂反應(yīng)，故可行；
故答案為：不合理，AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，AgNO₃+CaCl₂=AgCl↓+Ca（NO₃）₂；合理，F(xiàn)e+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
Ⅲ（1）由記錄數(shù)據(jù)表可知，至碳酸鈉完全反應(yīng)共生成白色沉淀10g，
根據(jù)化學(xué)變化前后元素質(zhì)量不變，混合溶液中氯化鈣的質(zhì)量=

10× 40 100 ×100%

40 111 ×100%

=11.1g
設(shè)3.65g氯化氫反應(yīng)掉的碳酸鈉的質(zhì)量為x，11.1gCaCl₂反應(yīng)掉的碳酸鈉的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
106    73
 x      3.65g

106

73

=

x

3.65g

解之得x=5.3g
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100
 y           10g

106

100

=

y

10g

解之得y=10.6g
所以碳酸鈉溶液的質(zhì)量為
（5.3+10.6）÷10.6%=150g
故答案為：（1）10g，11.1g（2）150g（3）

點評：本考點主要考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，還考查了化學(xué)方程式的書寫，綜合性比較強(qiáng)，要好好利用控制變量發(fā)，希望同學(xué)們認(rèn)真分析，綜合把握．特別是實驗步驟設(shè)計中的對比，要前后聯(lián)系，抓住要改變的條件，問題就會迎刃而解．本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．