在飽和的碳酸鈉溶液中通入CO2可用來制備碳酸氫鈉(NaHCO3),發(fā)生反應的化學方程式為Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3.由于溶解度不同,飽和碳酸鈉溶液中通入CO2會析出碳酸氫鈉晶體而使溶液變渾濁。某化學課外小組同學發(fā)現(xiàn)不同條件下出現(xiàn)渾濁的時間不同。
【提出問題】影響碳酸氫鈉晶體產生速率的因素有哪些?
【猜想與假設】碳酸氫鈉晶體產生速率的影響因素有溫度、試管內徑、CO2流速、飽和碳酸鈉溶液的體積。
【進行實驗】實驗裝置如圖2所示。每次實驗時均在試管里加入1mL飽和碳酸鈉溶液并在試管后放置一張寫有黑色字跡的白紙,從垂直于試管的方向觀察白紙上字跡的清晰程度,記錄時間,用于判斷碳酸氫鈉晶體的產生速率。部分實驗記錄如表所示。
序號 | 溫度 | 試管內徑 | CO2流速 (個/秒) | 產生不同現(xiàn)象的時間 |
字跡變淡 | 字跡模糊 | 字跡消失 |
① | 25 | 10mm | 5-8 | 5′17“ | 7′19“ | 8′17“ |
② | 32 | 10mm | 5-8 | 3′50“ | 4′09“ | 4′28“ |
③ | 40 | 10mm | 5-8 | 3′48“ | 4′06“ | 4′18“ |
④ | 25 | 14mm | 5-8 | 6′36“ | 7′38“ | 8′28“ |
⑤ | 25 | 25mm | 5-8 | X | 9′43“ | 10′22“ |
⑥ | 25 | 10mm | 10-13 | 5′02“ | 6′40“ | 7′58“ |
⑦ | 25 | 10mm | 2-5 | 5′40“ | 10′45“ | 12′36“ |
【解釋與結論】
(1)由上述溶解度曲線圖可獲得的信息有
Na2CO3的溶解度受溫度影響變化較大,NaHCO3的溶解度受溫度影響變化較小
Na2CO3的溶解度受溫度影響變化較大,NaHCO3的溶解度受溫度影響變化較小
(寫出一條即可)。
(2)錐形瓶中是利用碳酸氫鈉與稀硫酸(H
2SO
4)反應來制二氧化碳。除生成二氧化碳外,還有水和硫酸鈉(Na
2SO
4)生成,該反應的化學方程式為
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
。
(3)實驗①④⑤研究的影響因素是
試管內徑
試管內徑
。
(4)表中X應該是
B
B
。
A.6′05“B.8′45“C.9′55“
(5)通過對數(shù)據(jù)的觀察和分析,小明認為“二氧化碳流速越快,碳酸氫鈉晶體產生速率越快”,得到該結論的依據(jù)是
①⑥⑦
①⑥⑦
(填實驗序號)。
(6)結合實驗①②③,可得出的結論是
其他條件不變時,溫度越高,碳酸氫鈉晶體產生速率越快
其他條件不變時,溫度越高,碳酸氫鈉晶體產生速率越快
。
(7)若要研究飽和碳酸鈉溶液的體積對碳酸氫鈉晶體產生速率是否有影響,需要控制的變量有
溫度、試管內徑、CO2流速
溫度、試管內徑、CO2流速
。