Question

【題目】某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究二氧化碳的制取，用塊狀大理石（其中的雜質(zhì)不溶于水也不與酸反應(yīng)）和10%的稀鹽酸制取二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________；他們檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的操作是_______________。實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)發(fā)生裝置中仍有固體剩余，可是卻不再有氣泡產(chǎn)生，對(duì)此小組同學(xué)產(chǎn)生了疑問(wèn)，并繼續(xù)探究。

（提出問(wèn)題）不再產(chǎn)生氣泡的原因是什么？

（猜想假設(shè)）猜想一：鹽酸已經(jīng)完全反應(yīng)；

猜想二：大理石中的碳酸鈣已完全反應(yīng)（即剩余固體只是雜質(zhì)）；

猜想三：生成物或雜質(zhì)附著在大理石表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

（實(shí)驗(yàn)探究）小組同學(xué)先用潔凈的燒杯A取反應(yīng)后的清液，并用燒杯B、C配制CO2水溶液和CaCl2溶液。（如圖所示）

實(shí)驗(yàn)1：用三支試管各取試劑X少許，分別向其中滴加A、B、C三種溶液，溶液A、B均使X變?yōu)?/span>_______色，溶液C未使X變色。其中，試劑X為_______；溶液C不呈酸性。該步實(shí)驗(yàn)的目的是_______________。

實(shí)驗(yàn)2：用pH試紙分別測(cè)溶液A、B的酸堿性，具體操作是：取少量待測(cè)液滴在pH試紙上，然后與____________對(duì)比。測(cè)得結(jié)果是：溶液A的pH=2，溶液B的pH=6。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可得出結(jié)論“猜想一不成立”，即“反應(yīng)后鹽酸還有剩余”。

實(shí)驗(yàn)3：小明將反應(yīng)容器充分振蕩，使剩余固體與液體充分接觸，觀察到仍無(wú)氣泡產(chǎn)生。由此得出結(jié)論“猜想三不成立”。

實(shí)驗(yàn)4：向?qū)嶒?yàn)3后的容器中繼續(xù)加少量_________，又有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，不再產(chǎn)生氣泡，仍有固體剩余。由此得出結(jié)論“猜想二不成立”。

（得出結(jié)論）根據(jù)以上探究活動(dòng)可知：影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是__________________。

（反思交流）小組同學(xué)討論，又是出新的觀點(diǎn)“可能是鹽酸濃度太小，反應(yīng)太慢，無(wú)法觀察氣泡產(chǎn)生”。并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)5：當(dāng)實(shí)驗(yàn)4中觀察不到氣泡時(shí)，測(cè)得容器中溶液的pH為a；放置一段時(shí)間后，再次測(cè)其pH為b。若a_______b（選填“>”“<”或“=”），則該猜想成立。（由于稀鹽酸濃度較小，其揮發(fā)性對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略不計(jì)）

Answer 1

【答案】 將燃著的木條放在集氣瓶口 紅 石蕊溶液 排除CaCl2 對(duì)反應(yīng)后溶液酸堿性的影響 標(biāo)準(zhǔn)比色卡 10%的鹽酸（或濃鹽酸） 反應(yīng)物的濃度大小 <

【解析】

某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究二氧化碳的制取，用塊狀大理石和10%的稀鹽酸制取二氧化碳，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈣、水和二氧化碳的化學(xué)方程式為：；二氧化碳沒(méi)有助燃性，檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的操作是：將燃著的木條放在集氣瓶口，觀察是否熄滅；

實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)1：用三支試管各取試劑X少許，分別向其中滴加A、B、C三種溶液，溶液A、B均使X變?yōu)榧t色，溶液C未使X變色。其中，試劑X為石蕊溶液，石蕊遇酸性溶液變紅；溶液C不呈酸性。該步實(shí)驗(yàn)的目的是：排除CaCl2 對(duì)反應(yīng)后溶液酸堿性的影響，氯化鈣溶液顯中性；

實(shí)驗(yàn)2：用pH試紙分別測(cè)溶液A、B的酸堿性，具體操作是：取少量待測(cè)液滴在pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比。測(cè)得結(jié)果是：溶液A的pH=2，溶液B的pH=6。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可得出結(jié)論“猜想一不成立”

實(shí)驗(yàn)3：小明將反應(yīng)容器充分振蕩，使剩余固體與液體充分接觸，觀察到仍無(wú)氣泡產(chǎn)生。由此得出結(jié)論“猜想三不成立”。

實(shí)驗(yàn)4：向?qū)嶒?yàn)3后的容器中繼續(xù)加少量10%鹽酸，又有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，不再產(chǎn)生氣泡，仍有固體剩余。由此得出結(jié)論“猜想二不成立”。

得出結(jié)論：根據(jù)以上探究活動(dòng)可知：影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是：反應(yīng)物的濃度大小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，稀鹽酸的濃度變小，不能繼續(xù)參與反應(yīng)；

反思交流：小組同學(xué)討論，又是出新的觀點(diǎn)“可能是鹽酸濃度太小，反應(yīng)太慢，無(wú)法觀察氣泡產(chǎn)生”。并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)5：當(dāng)實(shí)驗(yàn)4中觀察不到氣泡時(shí)，測(cè)得容器中溶液的pH為a；放置一段時(shí)間后，再次測(cè)其pH為b。若a＜b，說(shuō)明稀鹽酸繼續(xù)參與參加反應(yīng)，溶液pH變大；則該猜想成立。