Question

在一节实验课上，某兴趣小组对实验室制取二氧化碳展开了探究。

（1）按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生的CO₂体积随时间变化的曲线如图所示：

实验编号	药品
①	块状大理石、10%稀硫酸
②	块状大理石、7%稀盐酸
③	大理石粉末、7%稀盐酸

图中丙对应实验______（填实验编号）。对比甲和乙可以看出，影响化学反应快慢的因素之一是______。确定用乙对应的药品制取二氧化碳，反应的化学方程式为______。

（2）用乙对应的药品制取二氧化碳，当观察不到气泡产生时发现固体仍有剩余，小明对此展开探究（杂质不溶于水且不与酸反应）。

（提出问题）不再产生气泡的原因是什么？

（查阅资料）紫色石蕊是一种酸碱指示剂，在酸性溶液中会变成红色，在中性溶液中不变色；氯化钙溶液呈中性。

（作出猜想）猜想一：反应后溶液中无盐酸；

猜想二：剩余固体中无碳酸钙。

（实验探究一）反应后溶液中是否有盐酸？

①小丽取少量反应后的溶液，滴加紫色石蕊，观察到______，说明反应后溶液显______性，由此得出猜想一不成立。

②小明认为小丽的实验不严谨，还应考虑生成物对溶液酸碱性的影响，于是补充了如下两个实验：

实验A：配制______（填物质名称或化学式）溶液，并滴加紫色石蕊溶液，溶液不变色。实验B：在试管中加入适量水和紫色石蕊溶液，持续通入CO₂，溶液变为______色。

③小华认为小明的实验也不够严谨，并再次改进实验，最终得出正确的结论：反应后的溶液中有盐酸，猜想一不成立。

（注意：若答对以下小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。）

（实验探究二）请设计实验，探究反应后的剩余固体中是否有碳酸钙？

实验步骤	实验现象	实验结论
_____	______	______

Answer

① 反应物的接触面积 溶液变红色 酸 CaCl2（或氯化钙） 红 取少量反应后的剩余固体，滴加稀盐酸 有气泡产生 剩余固体中有碳酸钙

【解析】

（1）图中丙对应实验①，因为大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面阻止了反应的进一步发生；

甲和乙稀盐酸浓度相同，大理石和稀盐酸的接触面积不同，反应速率不同，故对比甲和乙可以看出，影响化学反应快慢的因素之一是反应物的接触面积；

大理石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，其化学反应方程式为：；

实验探究一：①猜想一为反应后无盐酸，猜想一不成立，说明反应后有盐酸，紫色石蕊试液遇酸变红，说明反应后溶液呈酸性；

②该反应的生成物为氯化钙和二氧化碳，故实验A：配制氯化钙溶液，并滴加紫色石蕊溶液，溶液不变色；

实验B：在试管中加入适量水和紫色石蕊溶液，持续通入CO2，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，紫色石蕊试液遇酸变红，故溶液变为红色；

实验探究二：探究剩余固体中是否含有碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，向剩余固体中，加入稀盐酸，有气泡产生，说明有碳酸钙，实验步骤为：取少量反应后的固体于试管中，滴加稀盐酸，实验现象：有气泡产生，实验结论：剩余固体中有碳酸钙。