Question

實驗室使用塊狀石灰石（CaCO3）和稀鹽酸制CO2，當觀察不到有氣泡產生，固體仍有剩余時，通常認為反應結束，剩余液呈中性。某興趣小組對此進行了以下探究：

【實驗操作】（1）向試管中加入5粒石灰石，傾倒約試管體積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試紙測得溶液pH=2，說明溶液顯_______性；

pH測定中，“上層清液滴到試紙上”的后一步操作是_______________。

【實驗思考Ⅰ】反應剩余液中有哪些物質？其中能使溶液pH=2的有哪些？

【實驗探究Ⅰ】（1）甲同學通過實驗排除了CaCl2的可能性。簡述其實驗方案___________。

（2）乙同學將CO2通入蒸餾水中至飽和，測得pH＞5,。

（3）綜合甲、乙兩同學實驗，得出的結論是：剩余液中還含有_______________。

【實驗思考Ⅱ】試管中剩余固體是否仍含有CaCO3？

【實驗探究Ⅱ】小組同學向試管中繼續(xù)加入稀鹽酸（1:1），又有大量氣泡產生。

（1）由此得出的結論是______________；寫出反應的化學方程式_______________________。

（2）比較稀鹽酸加入前后的實驗現(xiàn)象，解釋“又有大量氣泡產生”的原因:____ _____________。

【拓展延伸】（1）反應剩余液放置一段時間后，溶液pH增大，其主要原因是_________。

（2）假如用100g14．6%的稀鹽酸和足量的石灰石反應，看不到氣泡產生時，停止收集氣體。收集到的CO2質量_______（選填“＞”、“＜”、“=”）8．8g。

 

Answer 1

【實驗操作】（2）酸 將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較 【實驗探究Ⅰ】（1）取CaCl2溶于水，測溶液的pH （3）鹽酸【實驗探究Ⅱ】（1）剩余固體中含有碳酸鈣 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （2）鹽酸濃度增大 【拓展延伸】（1）碳酸鈣與鹽酸繼續(xù)反應 （2）＜

【解析】

試題分析：【實驗操作】酸性溶液的pH＜7，因為測定的溶液pH=2，小于7，顯酸性；測定溶液pH的操作是：將pH試紙放在干燥潔凈的玻璃片上用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，再將試紙顯示的顏色與標準比色卡比較即可得出pH；【實驗探究Ⅰ】為排除CaCl2溶液顯酸性的可能，只需取CaCl2樣品溶于水制成溶液，測定溶液pH是否小于7即可；根據(jù)溶液顯酸性即制取CO2的藥品可知，溶液顯酸性的原因是溶液中還有鹽酸；【實驗探究Ⅱ】加入鹽酸后又有氣泡產生，說明剩余固體中還有碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；根據(jù)前面實驗過程及結論，剩余液顯酸性可知溶液中有鹽酸，經檢驗，剩余固體中有碳酸鈣，鹽酸和碳酸鈣共存一體，但卻無氣泡產生，可能是由于鹽酸濃度太小，與碳酸鈣反應產生氣泡太慢不易觀察；【拓展延伸】反應剩余液放置一段時間后，由于剩余鹽酸和碳酸鈣繼續(xù)反應，所以會導致溶液的pH增大；因為看不到有氣泡產生時不代表反應停止，所以當加入100g14．6%的稀鹽酸和足量的石灰石后，理論上產生CO2氣體質量為8．8g，但由于看不到氣泡后就停止收集，所以實際收集的CO2質量不足8．8g。

考點： 實驗室制取二氧化碳的探究、物質成分探究