关于此实验
将石灰岩放入反应容器，连接气体注射器并加入稀酸。改变限量反应物，比较剩余的碳酸盐、剩余的酸和收集到的二氧化碳。开放容器实验中，同样的气体会逸出称量边界，而不是进入注射器。
学习目标
- 使用酸与碳酸盐的二比一反应比。
- 开始实验前，确定限量反应物。
- 将生成物的物质的量与气体体积和逸出质量联系起来。
使用方法
- 1连接注射器，并运行默认的石灰岩和酸实验。
- 2降低酸的浓度，重复实验并检查是否有石灰石残留。
- 3保持石灰石质量不变，提高酸的浓度，并观察最终产物量的上限。
- 4使用敞口容器重新进行实验，并将逸出气体的质量与注射器实验进行比较。
模型
假设
- 所建模的反应为 CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O。石灰石按纯碳酸钙处理，其摩尔质量为 100.0869 g/mol。
- 反应进度按 1 − exp(-0.045t) 逐渐接近限量，其中时间以秒为单位。模型不考虑粒径、酸的活性、钝化及温度对反应速率的影响。
- 气体注射器中装有温度为 298.15 K、处于所选压力下的干燥理想 CO₂，初始空气可忽略不计，且不存在泄漏。模型不考虑 CO₂ 的溶解，因此不模拟排水集气。
在课堂上试试这个实验
- Q1为什么酸的体积加倍后，最终气体体积可能不会加倍？
- Q2容器敞开时，有多少质量会离开装置？
常见问题
为什么注射器开始时内部没有空气？
这是一种理想的零容积气体收集器。此模型有意排除了死体积和空气稀释。
还有石灰石残留，是否说明反应失败了？
不一定。酸是限量反应物时，出现这种结果是可以预料的。