Question

【题目】某兴趣小组同学在实验室探究二氧化碳的制取，用块状大理石（其中的杂质不溶于水也不与酸反应）和10%的稀盐酸制取二氧化碳，反应的化学方程式为____________；他们检验二氧化碳是否收集满的操作是_______________。实验后，同学们发现发生装置中仍有固体剩余，可是却不再有气泡产生，对此小组同学产生了疑问，并继续探究。

（提出问题）不再产生气泡的原因是什么？

（猜想假设）猜想一：盐酸已经完全反应；

猜想二：大理石中的碳酸钙已完全反应（即剩余固体只是杂质）；

猜想三：生成物或杂质附着在大理石表面，阻止反应继续进行。

（实验探究）小组同学先用洁净的烧杯A取反应后的清液，并用烧杯B、C配制CO2水溶液和CaCl2溶液。（如图所示）

实验1：用三支试管各取试剂X少许，分别向其中滴加A、B、C三种溶液，溶液A、B均使X变为_______色，溶液C未使X变色。其中，试剂X为_______；溶液C不呈酸性。该步实验的目的是_______________。

实验2：用pH试纸分别测溶液A、B的酸碱性，具体操作是：取少量待测液滴在pH试纸上，然后与____________对比。测得结果是：溶液A的pH=2，溶液B的pH=6。

通过实验1和实验2可得出结论“猜想一不成立”，即“反应后盐酸还有剩余”。

实验3：小明将反应容器充分振荡，使剩余固体与液体充分接触，观察到仍无气泡产生。由此得出结论“猜想三不成立”。

实验4：向实验3后的容器中继续加少量_________，又有气泡产生；一段时间后，不再产生气泡，仍有固体剩余。由此得出结论“猜想二不成立”。

（得出结论）根据以上探究活动可知：影响反应能否进行的因素之一是__________________。

（反思交流）小组同学讨论，又是出新的观点“可能是盐酸浓度太小，反应太慢，无法观察气泡产生”。并设计实验5：当实验4中观察不到气泡时，测得容器中溶液的pH为a；放置一段时间后，再次测其pH为b。若a_______b（选填“>”“<”或“=”），则该猜想成立。（由于稀盐酸浓度较小，其挥发性对实验的影响可以忽略不计）

Answer 1

【答案】 将燃着的木条放在集气瓶口 红 石蕊溶液 排除CaCl2 对反应后溶液酸碱性的影响 标准比色卡 10%的盐酸（或浓盐酸） 反应物的浓度大小 <

【解析】

某兴趣小组同学在实验室探究二氧化碳的制取，用块状大理石和10%的稀盐酸制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应产生氯化钙、水和二氧化碳的化学方程式为：；二氧化碳没有助燃性，检验二氧化碳是否收集满的操作是：将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否熄灭；

实验探究：

实验1：用三支试管各取试剂X少许，分别向其中滴加A、B、C三种溶液，溶液A、B均使X变为红色，溶液C未使X变色。其中，试剂X为石蕊溶液，石蕊遇酸性溶液变红；溶液C不呈酸性。该步实验的目的是：排除CaCl2 对反应后溶液酸碱性的影响，氯化钙溶液显中性；

实验2：用pH试纸分别测溶液A、B的酸碱性，具体操作是：取少量待测液滴在pH试纸上，然后与标准比色卡对比。测得结果是：溶液A的pH=2，溶液B的pH=6。

通过实验1和实验2可得出结论“猜想一不成立”

实验3：小明将反应容器充分振荡，使剩余固体与液体充分接触，观察到仍无气泡产生。由此得出结论“猜想三不成立”。

实验4：向实验3后的容器中继续加少量10%盐酸，又有气泡产生；一段时间后，不再产生气泡，仍有固体剩余。由此得出结论“猜想二不成立”。

得出结论：根据以上探究活动可知：影响反应能否进行的因素之一是：反应物的浓度大小，随着反应的进行，稀盐酸的浓度变小，不能继续参与反应；

反思交流：小组同学讨论，又是出新的观点“可能是盐酸浓度太小，反应太慢，无法观察气泡产生”。并设计实验5：当实验4中观察不到气泡时，测得容器中溶液的pH为a；放置一段时间后，再次测其pH为b。若a＜b，说明稀盐酸继续参与参加反应，溶液pH变大；则该猜想成立。