15.蘇州某中學(xué)學(xué)習(xí)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(shè)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(dāng)遇到溶有二氧化碳的水時,會反應(yīng)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(dāng)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?shù)乃诼蛳聺B透時,水中的碳酸氫鈣發(fā)生上述反應(yīng),有的沉積在洞頂,有的沉積在洞底,日積月累,洞頂?shù)男纬社娙槭,洞底的形成石筍,當(dāng)鐘乳石與石筍相連時就形成石柱.
(1)他們設(shè)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(zhuǎn)化①需要通入足量的氣體A,A的化學(xué)式是CO
2;B溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是Ca(HCO
3)
2;
實現(xiàn)轉(zhuǎn)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(guān)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(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng)進行下列測定(如圖2),經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到釋放出二氧化碳的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖(如圖3).
①圖2所示實驗中數(shù)據(jù)記錄紙上應(yīng)該連續(xù)記錄的實驗數(shù)據(jù)是電子天平示數(shù)(或錐形瓶體系質(zhì)量)和計時器示數(shù)(或反應(yīng)時間).
②由圖3中曲線可以看出,固體物質(zhì)與液體物質(zhì)反應(yīng),當(dāng)其他條件相同時,接觸面積越大,其反應(yīng)速率越小.
③試求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(假設(shè)樣品中其他雜質(zhì)不參加反應(yīng),不考慮水、氯化氫逸出).