Question

實(shí)驗(yàn)室使用塊狀石灰石（CaCO₃）和稀鹽酸制CO₂，當(dāng)觀察不到有氣泡產(chǎn)生，固體仍有剩余時(shí)，通常認(rèn)為反應(yīng)結(jié)束，剩余液呈中性，某興趣小組對(duì)此進(jìn)行了以下探究．
【實(shí)驗(yàn)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(cè)得溶液pH=2，說(shuō)明溶液是

 

性；pH測(cè)定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是

 

．
【實(shí)驗(yàn)思考Ⅰ】反應(yīng)剩余液中有哪些物質(zhì)？其中能使溶液pH=2的有哪些？
【實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ】
（1）甲同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)排除了CaC1₂的可能性，簡(jiǎn)述其實(shí)驗(yàn)方案：

 

．
（2）乙同學(xué)將CO₂通入蒸餾水中至飽和，測(cè)得pH＞5．
（3）綜合甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：剩余液中還含有

 

．
【實(shí)驗(yàn)思考Ⅱ】試管中剩余固體中是否仍含有CaCO₃？
【實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ】小組同學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式：

 

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

 

．
【拓展延伸】
（1）反應(yīng)剩余液放置一段時(shí)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(yīng)，看不到氣泡產(chǎn)生時(shí)，停止收集氣體，收集到的CO₂質(zhì)量

 

（填“＞”、“＜”或“=”）8.8g．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法,酸的化學(xué)性質(zhì),溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：【實(shí)驗(yàn)操作】
（2）根據(jù)溶液pH值的測(cè)定方法以及溶液pH=2＜7，說(shuō)明溶液呈酸性進(jìn)行解答；
實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ】
（1）根據(jù)測(cè)定氯化鈣溶液的pH值即可進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)鹽酸呈酸性進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ】（1）根據(jù)鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)鹽酸的濃度增大，又有大量氣泡產(chǎn)生進(jìn)行解答；
【拓展延伸】
（1）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸繼續(xù)反應(yīng)，使溶液的酸性減弱進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)隨著鹽酸濃度的減小，就不會(huì)生成二氧化碳進(jìn)行解答．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)操作】
（2）溶液pH=2＜7，說(shuō)明溶液呈酸性；pH測(cè)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(biāo)準(zhǔn)比色卡比較；故填：酸；將試紙顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較；
實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ】
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)排除了CaC1₂的可能性就是測(cè)定氯化鈣溶液的pH值即可，所以實(shí)驗(yàn)方案：取氯化鈣溶于水，測(cè)定溶液的pH值；故填：取氯化鈣溶于水，測(cè)定溶液的pH值；
（3）鹽酸呈酸性，所以綜合甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：剩余液中還含有鹽酸；故填：鹽酸；
【實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ】（1）鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，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(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論，剩余液中既有鹽酸又有碳酸鈣，但卻無(wú)氣泡產(chǎn)生，可能是因?yàn)辂}酸濃度太低，與碳酸鈣反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，使溶液的酸性減弱，所以反應(yīng)剩余液放置一段時(shí)間后，溶液pH增大；故填：碳酸鈣與鹽酸繼續(xù)反應(yīng)；
（2）設(shè)100g14.6%的稀鹽酸完全反應(yīng)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(huì)生成二氧化碳，所以看不到氣泡產(chǎn)生時(shí)，停止收集氣體，收集到的CO₂質(zhì)量小于8.8g．故填：＜．

點(diǎn)評(píng)：合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．