Question

某实验小组对实验室制二氧化碳反应速率的影响因素以及反应后的产物进行了探究：
Ⅰ探究影响反应速率的因素：实验所用的试剂和反应条件如下：
实验小组设计的实验方案部分如下表，请根据信息帮助把表格空缺填写完整．

实验编号	温度	大理石	盐酸浓度	实验探究目的
①	20℃	粗颗粒	5%	ⅰ实验①和②探究浓度对反应快慢的影响． ⅱ实验②和______探究温度对对反应快慢的影响． ⅲ实验①和③探究大理石粗细对反应快慢的影响．
②	20℃	粗颗粒	______
③	______	细颗粒	5%
④	40℃	______	10%

Ⅱ对反应后废液成分的探究：

为检验溶液中盐酸的存在，实验小组同学准备采用三个方案进行检验，请判断这些方案是否合理并写出理由：

方案	填是否合理	说明理由（写化学方程式）
测溶液的pH是否小于7	合理	氯化钙是中性溶液，而盐酸呈酸性．
滴加硝酸银溶液观察是否有白色沉淀生成	______	______．
加铁粉观察是否有气泡	______	______．

实验证明，该废液中含盐酸．
Ⅲ反应后溶液中氯化钙的质量测定：
烧杯中装有一定量的反应废液，已探究得知该废液为氯化钙和盐酸的混合溶液，其中含氯化氢3.65g．实验小组为了测定混合溶液中氯化钙的质量，向烧杯中逐滴加入10.6%的碳酸钠溶液，得到沉淀的质量记录如下：

加入碳酸钠溶液的质量/g	40.0	80.0	120.0	160.0	200.0
生成沉淀的质量/g	0.0	3.0	7.0	10.0	10.0

（1）得到沉淀的总质量为______g，该混合液中氯化钙的质量为______g．
（2）参加反应的碳酸钠溶液的总质量是多少克？写出计算过程．
（3）写出在该混合溶液中加入碳酸钠溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线．

Answer

本题是对实验室制取CO2的速率快慢影响因素的探究，也利用了控制变量法，即控制一个变量，其它量保持不变．题目给出了实验时所用的试剂和使用的反应条件，①和②做比较，其它条件不变，只改变浓度；②和④做比较，只改变温度；①和③做比较，探究粗细对反应速度的影响．然后做好记录，并注意化学方程式的配平．
因反应后的溶液中一定含有氯化钙溶液，故用硝酸银溶液检验反应后的溶液中是否含有盐酸不合理；
根据表中实验数据，分析随着碳酸钠溶液的加入烧杯中生成沉淀质量的变化，当加入碳酸钠溶液后烧杯中生成沉淀的质量不再增加，说明废液中的盐酸和氯化钙已完全反应，然后利用表中数据即可求出相应的量．
【解析】
Ⅰ①和②做比较，其它条件不变，只改变浓度，因此②的浓度是10%；②和④做比较，只改变温度，因此③的温度为20℃；；①和③做比较，探究粗细对反应速度的影响，④中填粗颗粒．故答案为：②10%；③20℃；④粗颗粒；④；
Ⅱ因盐酸与石灰石反应后生成的氯化钙中含有Cl-，能与硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，因此用滴加硝酸银溶液观察是否有白色沉淀生成，检验溶液中盐酸的存在是不合理的；因铁粉能与盐酸反应产生氢气，而不与CaCl2反应，故可行；
故答案为：不合理，AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3，AgNO3+CaCl2=AgCl↓+Ca（NO3）2；合理，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
Ⅲ（1）由记录数据表可知，至碳酸钠完全反应共生成白色沉淀10g，
根据化学变化前后元素质量不变，混合溶液中氯化钙的质量=
设3.65g氯化氢反应掉的碳酸钠的质量为x，11.1gCaCl2反应掉的碳酸钠的质量为y，
Na2CO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
106    73
 x      3.65g

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

解之得y=10.6g
所以碳酸钠溶液的质量为
（5.3+10.6）÷10.6%=150g
故答案为：（1）10g，11.1g（2）150g（3）