Question

【題目】化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用大理石與4%的稀鹽酸做二氧化碳制取實(shí)驗(yàn)，請你寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。當(dāng)觀察到試管中不再產(chǎn)生氣泡時，發(fā)現(xiàn)固體還有剩余，小組同學(xué)對此進(jìn)行探究( 雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng))。

[提出問題]不再產(chǎn)生氣泡的原因是什么?

[查閱資料]氯化鈣溶液顯中性。

[作出猜想]

猜想1：鹽酸已經(jīng)完全反應(yīng)。

猜想2：剩余固體中無碳酸鈣。

猜想3：生成物或雜質(zhì)附著在大理石表面，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

[實(shí)驗(yàn)一]探究反應(yīng)后的溶液中是否有鹽酸

(1)取上述反應(yīng)后的清液，測得溶液pH=3，說明該溶液顯_____________性，由此得出猜想1不成立的結(jié)論。

有的同學(xué)對此提出質(zhì)疑，認(rèn)為此結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，你認(rèn)為這樣質(zhì)疑的理由是______。同學(xué)們經(jīng)過討論，一致認(rèn)為通過實(shí)驗(yàn)1得出的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，還需要通過完成實(shí)驗(yàn)2才能得出結(jié)論。

(2)另取潔凈的試管，________________，測得溶液pH=5.6。

[得出結(jié)論]猜想1不成立。

[實(shí)驗(yàn)二]探究剩余固體中是否有碳酸鈣

先振蕩反應(yīng)容器，使剩余固體與液體充分接觸，發(fā)現(xiàn)仍無氣泡產(chǎn)生，向容器中滴加少量4%的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)又有氣泡產(chǎn)生，且不再產(chǎn)生氣泡時，仍有固體剩余。

[得出結(jié)論]猜想_______________不成立。

[分析討論]綜合實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二，導(dǎo)致氣泡不再產(chǎn)生的原因是________________。

[反思提升](1)反應(yīng)物的濃度也是影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素。(2)在探究反應(yīng)后溶液顯酸性或堿性的問題時，應(yīng)注意的問題是________________。

Answer 1

【答案】 酸 二氧化碳溶于水生成碳酸，使溶液也顯酸性 注入適量蒸餾水，通入二氧化碳至飽和 猜想2、猜想3 鹽酸濃度太小，反應(yīng)不能進(jìn)行 要同時考慮反應(yīng)物和生成物對溶液酸堿性的影響

【解析】

鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，書寫化學(xué)方程式注意配平及氣體符號，所以化學(xué)方程式為；

[實(shí)驗(yàn)一]（1）根據(jù)溶液測定的pH為3，小于7，可以得出溶液顯酸性，說明有剩余的鹽酸，從而推出猜想1 不成立；由于反應(yīng)后生成了二氧化碳，二氧化碳溶于水可以形成碳酸，碳酸顯酸性，可使反應(yīng)后的溶液顯酸性，因此實(shí)驗(yàn)一不夠嚴(yán)謹(jǐn)，需要排除二氧化碳的影響；

（2）為了驗(yàn)證二氧化碳溶于水是否使溶液呈酸性，所以需要設(shè)計實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證二氧化碳飽和溶液的pH值，因此取一只潔凈試管，加入蒸餾水，通入二氧化碳至飽和，測試溶液pH值，說明二氧化碳溶于水，可以使溶液顯酸性，但是最大pH為5.6，大于上述測定3，因此可以得出溶液中含有鹽酸；

[實(shí)驗(yàn)二]根據(jù)實(shí)驗(yàn)一可知，溶液中含有鹽酸，在充分震蕩后，無氣泡產(chǎn)生，再加入少量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳，證明了碳酸鈣的存在，猜想2不成立，此時說明溶液中有剩余的鹽酸和碳酸鈣，充分震蕩不反應(yīng)，說明內(nèi)部殘留的固體和表面附著物不影響反應(yīng)，說明猜想3不成立，結(jié)合兩者的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出猜想2和猜想3都不成立；

[分析討論]根據(jù)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可知，內(nèi)部還有殘留的鹽酸和碳酸鈣，加入少量鹽酸，反應(yīng)可以繼續(xù)進(jìn)行，說明鹽酸殘留較少，加入少量鹽酸，增加了鹽酸濃度，反應(yīng)就可以繼續(xù)進(jìn)行，因此鹽酸濃度變小，抑制了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行；

[反思提升]反應(yīng)前的反應(yīng)物若有剩余，對溶液pH有影響，同時反應(yīng)后生成物若溶于水，形成溶液，也會影響反應(yīng)后的溶液的pH值，所以在探究反應(yīng)后溶液的pH的時候，需要同時考慮反應(yīng)物和生成物對溶液酸堿性的影響。