Question

【題目】化學(xué)興趣小組的同學(xué)用稀鹽酸（濃度為12.3%）與塊狀石灰石制取CO2,并完成CO2的性質(zhì)探究,小強(qiáng)同學(xué)完成實驗后,觀察到發(fā)生裝置中還存在塊狀石灰石,但已無氣泡產(chǎn)生，他認(rèn)為廢液中已無鹽酸。老師告誡同學(xué)們不要急于下結(jié)論，讓實驗說話。

[問題引入]小強(qiáng)同學(xué)用pH試紙測得廢液的pH=2,證明溶液顯_______________性,可得到的結(jié)論是_________________。小林同學(xué)接著發(fā)問:剩下的塊狀石灰石中是否含有CaCO3呢?帶著疑問,小林同學(xué)取出廢液中的石灰石,洗凈放入試管中,向其中滴加濃度為12.3%的稀鹽酸,立即產(chǎn)生大量氣泡，可得到的結(jié)論是_________________。

[提出問題]發(fā)生裝置中鹽酸與石灰石都有剩余,為何觀察不到反應(yīng)現(xiàn)象呢?

[猜想與假設(shè)]小強(qiáng)猜想:石灰石的顆粒太大,與鹽酸接觸不充分,觀察不到現(xiàn)象;小林猜想:鹽酸濃度太低,觀察不到現(xiàn)象。

[實驗驗證]為了驗證猜想，老師及時向小強(qiáng)同學(xué)提供了純凈的粉末狀碳酸鈣,他取少量的粉末狀碳酸鈣于試管中,加入2mL廢液，立即產(chǎn)生氣泡。小林同學(xué)則是將廢液中的石灰石洗凈置于試管中,加入2 mL濃度為12. 3%的鹽酸,也有氣泡產(chǎn)生。

[實驗結(jié)論]依據(jù)[實驗驗證]中的現(xiàn)象，發(fā)生裝置中鹽酸與石灰石共存,卻觀察不到氣泡的原因是_________________。

[拓展延伸]另取適量廢液，向其中逐滴滴入碳酸鈉溶液,并用pH數(shù)字探測儀連續(xù)監(jiān)測，得到如圖所示的曲線（pH為縱坐標(biāo),時間為橫坐標(biāo)）。

①寫出BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________。

②CD段pH上升的原因是_________________。

Answer 1

【答案】酸 鹽酸沒有反應(yīng)完 剩余的塊狀石灰石中還含有CaCO3 鹽酸濃度太低,同時石灰石與鹽酸接觸不充分,造成反應(yīng)速率過慢,觀察不到明顯的現(xiàn)象. 碳酸鈉溶液過量,碳酸鈉溶液顯堿性

【解析】

[問題引入]

取廢液，用pH試紙測得溶液pH=2，說明溶液顯酸性，即鹽酸沒有反應(yīng)完；取出廢液中的石灰石，洗凈放入試管中，向其中滴加濃度為12.3%的稀鹽酸，立即產(chǎn)生大量氣泡，可得到的結(jié)論是石灰石中仍含有碳酸鈣；

[實驗結(jié)論]

依據(jù)[實驗驗證]中的現(xiàn)象，發(fā)生裝置中鹽酸與石灰石共存，卻觀察不到氣泡的原因是鹽酸濃度太低,同時石灰石與鹽酸接觸不充分,造成反應(yīng)速率過慢,觀察不到明顯的現(xiàn)象；

[拓展延伸]

反應(yīng)后的溶液中含有氯化鈣和氯化氫，滴加碳酸鈉溶液時，碳酸鈉先與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，隨著氯化氫的消耗，溶液的酸性減弱，pH增大，當(dāng)pH=7時，氯化氫完全反應(yīng)，然后碳酸鈉再與氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀，此反應(yīng)過程中，溶液呈中性，pH=7，當(dāng)氯化鈣完全反應(yīng)后，繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液，溶液呈堿性，pH大于7。

①BC段發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；

②碳酸鈉溶液呈堿性，CD段加入的碳酸鈉溶液已經(jīng)過量，不再參加反應(yīng)，使溶液的堿性增強(qiáng)。所以加入Na2CO3溶液增多，pH升高。