Question

15．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$\frac{1}{3}$的稀鹽酸（1：1）；觀察不到氣泡后，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)明溶液顯酸性；pH測(cè)定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是把試紙和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照．
【實(shí)驗(yàn)思考Ⅰ】反應(yīng)剩余溶液中有哪些物質(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CaCl₂的可能性，簡(jiǎn)述其實(shí)驗(yàn)方案取適量氯化鈣溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液，石蕊試液不變色．
（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：剩余溶液中還含有鹽酸．
【實(shí)驗(yàn)思考Ⅱ】試管中剩余固體是否仍含有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)論是試管中剩余固體仍含有碳酸鈣；
（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：鹽酸濃度增大．
【拓展延伸】（1）反應(yīng)剩余液放置一段時(shí)間后，溶液pH增大，其主要原因是碳酸鈣和鹽酸繼續(xù)反應(yīng)．
（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＜（選填“＞”、“＜”、“=”）8.8g．

Answer 1

分析 顯酸性的溶液的pH小于7；
測(cè)定溶液pH的方法是：用潔凈干燥的玻璃棒蘸取處理后的廢水，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可得溶液的pH；
鹽酸濃度越大，和碳酸鈣反應(yīng)的越快．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)操作】
（2）取上層清液，用pH試紙測(cè)得溶液pH=2，說(shuō)明溶液顯酸性；
pH測(cè)定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是把試紙和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照．
故填：酸；把試紙和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照．
【實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ】
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)排除了CaCl₂的可能性，其實(shí)驗(yàn)方案是：取適量氯化鈣溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液，石蕊試液不變色．
故填：取適量氯化鈣溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液，石蕊試液不變色．
（3）綜合甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：剩余溶液中還含有鹽酸．
故填：鹽酸．
【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，由此得出的結(jié)論是試管中剩余固體仍含有碳酸鈣；
比較稀鹽酸加入前后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，“又有大量氣泡產(chǎn)生”的原因是鹽酸濃度增大，繼續(xù)和碳酸鈣反應(yīng)．
故填：試管中剩余固體仍含有碳酸鈣；鹽酸濃度增大．
【拓展延伸】
（1）反應(yīng)剩余液放置一段時(shí)間后，溶液pH增大，其主要原因是碳酸鈣和鹽酸繼續(xù)反應(yīng)，鹽酸減少，酸性減弱，pH升高．
故填：碳酸鈣和鹽酸繼續(xù)反應(yīng)．
（2）假如用100g14.6%的稀鹽酸和足量的石灰石反應(yīng)時(shí)，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算可知，生成二氧化碳的質(zhì)量是8.8g，由于看不到氣泡產(chǎn)生時(shí)鹽酸沒(méi)有完全反應(yīng)，導(dǎo)致收集到的CO₂質(zhì)量＜8.8g．
故填：＜．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．