實驗室制取CO2時,選擇合適溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的鹽酸,有利于減少鹽酸的浪費。小博分別取100克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%、14.6%、21.9%的鹽酸與足量的石灰石進行了三組實驗,實驗中每2分鐘用電子天平測量生成的 CO2質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄見表。
組別 |
時間/分 |
0 |
4 |
8 |
12 |
16 |
20 |
1 |
7.3%鹽酸生成的CO2質(zhì)量/克 |
0 |
1.06 |
1.66 |
2.10 |
2.34 |
a |
2 |
14.6%鹽酸生成的CO2質(zhì)量/克 |
0 |
1.66 |
2.12 |
2.28 |
2.30 |
2.30 |
3 |
21.9%鹽酸生成的CO2質(zhì)量/克 |
0 |
1.96 |
2.16 |
2.20 |
2.20 |
2.20 |
請根據(jù)上述信息回答問題:
(1)小博推測表中a的值小于2.58,結(jié)合以上數(shù)據(jù),分析原因
由0-16分鐘可知,隨著反應(yīng)進行,鹽酸濃度減小,反應(yīng)速率減慢,12-16分鐘生成二氧化碳質(zhì)量是0.24g,則16-20分鐘生成二氧化碳質(zhì)量小于0.24g,因此表中a的值小于2.34+0.24=2.58
由0-16分鐘可知,隨著反應(yīng)進行,鹽酸濃度減小,反應(yīng)速率減慢,12-16分鐘生成二氧化碳質(zhì)量是0.24g,則16-20分鐘生成二氧化碳質(zhì)量小于0.24g,因此表中a的值小于2.34+0.24=2.58
。
(2)小博用100克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為21.9%的鹽酸進行實驗,充分反應(yīng)后,請計算鹽酸溶液的實際用量(保留2位小數(shù))。(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↑)
(3)小博猜想鹽酸的浪費可能跟鹽酸的性質(zhì)有關(guān),為進一步驗證自己的猜想,他設(shè)計了如下裝置加以檢驗,并記錄下表數(shù)據(jù)。比較m
1、m
2、m
3的大小
m1<m2<m3
m1<m2<m3
。
組別 |
A中鹽酸的 質(zhì)量/g |
A中鹽酸的 濃度 |
B中白色沉淀 的質(zhì)量 |
1 |
100 |
7.3% |
m1 |
2 |
100 |
14.6% |
m2 |
3 |
100 |
21.9% |
m3 |