Question

實驗室使用塊狀石灰石（CaCO₃）和稀鹽酸制CO₂，當觀察不到有氣泡產(chǎn)生，固體仍有剩余時，通常認為反應結(jié)束，剩余液呈中性，某興趣小組對此進行了以下探究．
【實驗操作】
（1）向試管中加入5粒石灰石，傾倒約試管體積

1

3

的稀鹽酸（1：1）；觀察不到氣泡中，仍有固體剩余；將試管靜置．
（2）取上層清液，用pH試紙測得溶液pH=2，說明溶液是

 

性；pH測定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是

 

．
【實驗思考Ⅰ】反應剩余液中有哪些物質(zhì)？其中能使溶液pH=2的有哪些？
【實驗探究Ⅰ】
（1）甲同學通過實驗排除了CaC1₂的可能性，簡述其實驗方案：

 

．
（2）乙同學將CO₂通入蒸餾水中至飽和，測得pH＞5．
（3）綜合甲、乙兩同學實驗，得出的結(jié)論是：剩余液中還含有

 

．
【實驗思考Ⅱ】試管中剩余固體中是否仍含有CaCO₃？
【實驗探究Ⅱ】小組同學向試管中繼續(xù)加入稀鹽酸（1：1），又有大量氣泡產(chǎn)生．
（1）由此得出的結(jié)論是

 

；寫出反應的化學方程式：

 

．
（2）比較稀鹽酸加入前后的實驗現(xiàn)象，解釋“又有大量氣泡產(chǎn)生”的原因：

 

．
【拓展延伸】
（1）反應剩余液放置一段時間后，溶液pH增大，其主要原因是

 

．
（2）假如用100g14.6%的稀鹽酸和足量的石灰石反應，看不到氣泡產(chǎn)生時，停止收集氣體，收集到的CO₂質(zhì)量

 

（填“＞”、“＜”或“=”）8.8g．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,二氧化碳的實驗室制法,酸的化學性質(zhì),溶液的酸堿性與pH值的關系,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：【實驗操作】
（2）根據(jù)溶液pH值的測定方法以及溶液pH=2＜7，說明溶液呈酸性進行解答；
實驗探究Ⅰ】
（1）根據(jù)測定氯化鈣溶液的pH值即可進行解答；
（3）根據(jù)鹽酸呈酸性進行解答；
【實驗探究Ⅱ】（1）根據(jù)鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體進行解答；
（2）根據(jù)鹽酸的濃度增大，又有大量氣泡產(chǎn)生進行解答；
【拓展延伸】
（1）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸繼續(xù)反應，使溶液的酸性減弱進行解答；
（2）根據(jù)隨著鹽酸濃度的減小，就不會生成二氧化碳進行解答．

解答：解：【實驗操作】
（2）溶液pH=2＜7，說明溶液呈酸性；pH測定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；故填：酸；將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；
實驗探究Ⅰ】
（1）通過實驗排除了CaC1₂的可能性就是測定氯化鈣溶液的pH值即可，所以實驗方案：取氯化鈣溶于水，測定溶液的pH值；故填：取氯化鈣溶于水，測定溶液的pH值；
（3）鹽酸呈酸性，所以綜合甲、乙兩同學實驗，得出的結(jié)論是：剩余液中還含有鹽酸；故填：鹽酸；
【實驗探究Ⅱ】（1）鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體，所以向試管中繼續(xù)加入稀鹽酸（1：1），又有大量氣泡產(chǎn)生；由此得出的結(jié)論是剩余固體中含有碳酸鈣；反應的化學方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：剩余固體中含有碳酸鈣；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)前面實驗過程和結(jié)論，剩余液中既有鹽酸又有碳酸鈣，但卻無氣泡產(chǎn)生，可能是因為鹽酸濃度太低，與碳酸鈣反應太慢產(chǎn)生氣泡不易觀察，加入稀鹽酸后，又有大量氣泡產(chǎn)生的原因應該是鹽酸的濃度增大；故填：鹽酸的濃度增大；
【拓展延伸】
（1）碳酸鈣與鹽酸繼續(xù)反應，使溶液的酸性減弱，所以反應剩余液放置一段時間后，溶液pH增大；故填：碳酸鈣與鹽酸繼續(xù)反應；
（2）設100g14.6%的稀鹽酸完全反應理論上生成二氧化碳的質(zhì)量為x．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
       73              44
      100g×14.6%       x

73

100g×14.6%

=

44

x

x=8.8g
但是隨著鹽酸濃度的減小，就不會生成二氧化碳，所以看不到氣泡產(chǎn)生時，停止收集氣體，收集到的CO₂質(zhì)量小于8.8g．故填：＜．

點評：合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．