Question

【題目】某興趣小組同學在實驗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）和10%的稀鹽酸制取二氧化碳，反應的化學方程式為____________；他們檢驗二氧化碳是否收集滿的操作是_______________。實驗后，同學們發(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，對此小組同學產(chǎn)生了疑問，并繼續(xù)探究。

（提出問題）不再產(chǎn)生氣泡的原因是什么？

（猜想假設）猜想一：鹽酸已經(jīng)完全反應；

猜想二：大理石中的碳酸鈣已完全反應（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，阻止反應繼續(xù)進行。

（實驗探究）小組同學先用潔凈的燒杯A取反應后的清液，并用燒杯B、C配制CO2水溶液和CaCl2溶液。（如圖所示）

實驗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。該步實驗的目的是_______________。

實驗2：用pH試紙分別測溶液A、B的酸堿性，具體操作是：取少量待測液滴在pH試紙上，然后與____________對比。測得結(jié)果是：溶液A的pH=2，溶液B的pH=6。

通過實驗1和實驗2可得出結(jié)論“猜想一不成立”，即“反應后鹽酸還有剩余”。

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

實驗4：向?qū)嶒?/span>3后的容器中繼續(xù)加少量_________，又有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，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)以上探究活動可知：影響反應能否進行的因素之一是__________________。

（反思交流）小組同學討論，又是出新的觀點“可能是鹽酸濃度太小，反應太慢，無法觀察氣泡產(chǎn)生”。并設計實驗5：當實驗4中觀察不到氣泡時，測得容器中溶液的pH為a；放置一段時間后，再次測其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)性對實驗的影響可以忽略不計）

Answer 1

【答案】 將燃著的木條放在集氣瓶口 紅 石蕊溶液 排除CaCl2 對反應后溶液酸堿性的影響 標準比色卡 10%的鹽酸（或濃鹽酸） 反應物的濃度大小 <

【解析】

某興趣小組同學在實驗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產(chǎn)生氯化鈣、水和二氧化碳的化學方程式為：；二氧化碳沒有助燃性，檢驗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；

實驗探究：

實驗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。該步實驗的目的是：排除CaCl2 對反應后溶液酸堿性的影響，氯化鈣溶液顯中性；

實驗2：用pH試紙分別測溶液A、B的酸堿性，具體操作是：取少量待測液滴在pH試紙上，然后與標準比色卡對比。測得結(jié)果是：溶液A的pH=2，溶液B的pH=6。

通過實驗1和實驗2可得出結(jié)論“猜想一不成立”

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

實驗4：向?qū)嶒?/span>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)以上探究活動可知：影響反應能否進行的因素之一是：反應物的濃度大小，隨著反應的進行，稀鹽酸的濃度變小，不能繼續(xù)參與反應；

反思交流：小組同學討論，又是出新的觀點“可能是鹽酸濃度太小，反應太慢，無法觀察氣泡產(chǎn)生”。并設計實驗5：當實驗4中觀察不到氣泡時，測得容器中溶液的pH為a；放置一段時間后，再次測其pH為b。若a＜b，說明稀鹽酸繼續(xù)參與參加反應，溶液pH變大；則該猜想成立。