15.蘇州某中學學習小組考察過溶洞后,為溶洞中形態(tài)各異的石筍和鐘乳石而驚嘆,決定設計和實施簡單的實驗--模擬溶洞的“形成”.查得如下資料:
溶洞都分布在石灰?guī)r組成的山地中,石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣,當遇到溶有二氧化碳的水時,會反應生成溶解性較大的碳酸氫鈣CaCO
3+CO
2+H
2O=Ca(HCO
3)
2溶有碳酸氫鈣的水遇熱或當壓強突然變小時,溶解在水里的碳酸氫鈣就會分解,重新生成碳酸鈣沉積下來,同時放出二氧化碳:Ca(HCO
3)
2=CaCO
3+CO
2↑+H
2O
洞頂的水在慢慢向下滲透時,水中的碳酸氫鈣發(fā)生上述反應,有的沉積在洞頂,有的沉積在洞底,日積月累,洞頂的形成鐘乳石,洞底的形成石筍,當鐘乳石與石筍相連時就形成石柱.
(1)他們設計并完成了模擬溶洞“形成”的實驗.其實驗過程如圖,試回答:
實現(xiàn)轉化①需要通入足量的氣體A,A的化學式是CO
2;B溶液中溶質的化學式是Ca(HCO
3)
2;
實現(xiàn)轉化②,通常采用的基本操作方法是加熱.
(2)他們用采集的石灰?guī)r樣品進行相關實驗.將采集到的樣品用水沖洗后晾干,稱取20.00g樣品平均分成兩份,分別與足量相同質量分數的稀鹽酸反應進行下列測定(如圖2),經數據處理得到釋放出二氧化碳的質量與反應時間的關系圖(如圖3).
①圖2所示實驗中數據記錄紙上應該連續(xù)記錄的實驗數據是電子天平示數(或錐形瓶體系質量)和計時器示數(或反應時間).
②由圖3中曲線可以看出,固體物質與液體物質反應,當其他條件相同時,接觸面積越大,其反應速率越小.
③試求樣品中碳酸鈣的質量分數(假設樣品中其他雜質不參加反應,不考慮水、氯化氫逸出).