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(yīng)的化學(xué)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(xué)課外小組同學(xué)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(chǎn)生速率的因素有哪些?
【猜想與假設(shè)】碳酸氫鈉晶體產(chǎn)生速率的影響因素有溫度、試管內(nèi)徑、CO2流速、飽和碳酸鈉溶液的體積。
【進(jìn)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(chǎn)生速率。部分實驗記錄如表所示。
序號 | 溫度 | 試管內(nèi)徑 | CO2流速 (個/秒) | 產(chǎn)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(jié)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(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(nèi)徑
試管內(nèi)徑
。
(4)表中X應(yīng)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(rèn)為“二氧化碳流速越快,碳酸氫鈉晶體產(chǎn)生速率越快”,得到該結(jié)論的依據(jù)是
①⑥⑦
①⑥⑦
(填實驗序號)。
(6)結(jié)合實驗①②③,可得出的結(jié)論是
其他條件不變時,溫度越高,碳酸氫鈉晶體產(chǎn)生速率越快
其他條件不變時,溫度越高,碳酸氫鈉晶體產(chǎn)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(chǎn)生速率是否有影響,需要控制的變量有
溫度、試管內(nèi)徑、CO2流速
溫度、試管內(nèi)徑、CO2流速
。