Question

7．同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室用塊狀大理石和5%的稀鹽酸反應(yīng)制取CO₂，觀察不到氣泡產(chǎn)生時(shí)，發(fā)現(xiàn)固體還有剩余，對(duì)此進(jìn)行探究（雜質(zhì)不溶水且不與酸反應(yīng)）
【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：剩余固體中無(wú)碳酸鈣
猜想三：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)探究一】反應(yīng)后溶液中是否有鹽酸．
（1）小亮取上述反應(yīng)后的清液，測(cè)得溶液pH=2，說(shuō)明溶液顯酸性，由此得出猜想一不成立的結(jié)論．
（2）小慧認(rèn)為此結(jié)論不夠嚴(yán)謹(jǐn)，還應(yīng)考慮生成物對(duì)溶液酸堿度的影響，補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn)
①取潔凈的燒杯，另配制氯化鈣溶液，測(cè)得溶液pH=7
②取潔凈的試管，加入適量水和紫色石蕊溶液，持續(xù)通入CO₂，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)榧t色．但小亮認(rèn)為實(shí)驗(yàn)②不能說(shuō)明CO₂，對(duì)溶液酸堿度的影響，他重新改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)．
③另取潔凈的試管，加入適量水，持續(xù)通入CO₂至飽和，測(cè)得溶液pH=5.6．
由以上實(shí)驗(yàn)可知，該反應(yīng)的生成物對(duì)溶液酸堿度影響不大，猜想一不成立，反應(yīng)后的溶液中有鹽酸．
【實(shí)驗(yàn)探究二】剩余固體中是否有碳酸鈣．
小亮先振蕩反應(yīng)容器，使剩余固體和液體充分接觸，觀察到仍無(wú)氣泡產(chǎn)生．再向容器中滴加少量5%的稀鹽酸，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．產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
由以上實(shí)驗(yàn)可知，猜想二和猜想三不成立．
【得出結(jié)論】
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，可得出影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是所加鹽酸是否足量．
【反思交流】小慧又提出，也可能是反應(yīng)太慢，無(wú)法觀察到氣泡產(chǎn)生，她設(shè)計(jì)了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)：取出【實(shí)驗(yàn)探究二】所得的部分清液，放置一段時(shí)間后，測(cè)得pH為X，同時(shí)測(cè)得【實(shí)驗(yàn)探究二】容器中剩余清液的pH為Y，若X＜Y（填“＞”“=”或“＜”），則她的猜想成立．

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知：小亮取上述反應(yīng)后的清液，測(cè)得溶液pH=2，說(shuō)明溶液顯酸性，由此得出猜想一不成立的結(jié)論；小慧的實(shí)驗(yàn)：①取潔凈的燒杯，另配制氯化鈣溶液，測(cè)得溶液pH=7；根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，可得出影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是：所加鹽酸是否足量；小慧又提出，也可能是反應(yīng)太慢，無(wú)法觀察到氣泡產(chǎn)生，她設(shè)計(jì)了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)：取出【實(shí)驗(yàn)探究二】所得的部分清液，放置一段時(shí)間后，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，鹽酸濃度變小，酸性變?nèi)酰琍H變大，即X＜Y，則她的猜想成立．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究一】通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知：小亮取上述反應(yīng)后的清液，測(cè)得溶液pH=2，說(shuō)明溶液顯酸性，由此得出猜想一不成立的結(jié)論；小慧的實(shí)驗(yàn)：①取潔凈的燒杯，另配制氯化鈣溶液，測(cè)得溶液pH=7；取潔凈的試管，加入適量水和紫色石蕊溶液，持續(xù)通入CO₂，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)榧t色，因?yàn)槎�氧化碳和水反�?yīng)生成碳酸；故答案為：（1）酸；（2）①氯化鈣；②紅；
【實(shí)驗(yàn)探究二】碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，配平即可，故答案為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【得出結(jié)論】根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，可得出影響反應(yīng)能否進(jìn)行的因素之一是：所加鹽酸是否足量；故答案為：所加鹽酸是否足量；
【反思交流】小慧又提出，也可能是反應(yīng)太慢，無(wú)法觀察到氣泡產(chǎn)生，她設(shè)計(jì)了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)：取出【實(shí)驗(yàn)探究二】所得的部分清液，放置一段時(shí)間后，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，鹽酸濃度變小，酸性變?nèi)�，PH變大，即X＜Y，則她的猜想成立；故答案為：＜；

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．