Question

4．实验室一般不用块状石灰石与硫酸反应制取二氧化碳，原因是碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，覆盖在石灰石的表面阻止与硫酸接触继续反应．小明思考能否加入某种物质使其反应继续进行，他查阅资料后发现，在石灰石与硫酸反应停止后，加入少量氯化钠固体，能观察到在较长的时间内一直保持较快且平稳反应并产生气体．
小明又思考新的问题，加氯化钠后，石灰石能与硫酸较快地发生反应，在反应中起促进作用是Na⁺、还是Cl^-，还是二者共同作用的结果呢？然后设计了如下实验：向5支试管里各加入一块石灰石和5mL浓度为50%的硫酸，待反应停止后，再分别加入约0.2克的KCl、NH₄Cl、CaCl₂、…等固体轻轻振荡．观察到的现象记录于如表：

物质	KCl	NH4Cl	CaCl2	①
现象	继续发生反应生成二氧化碳气体，但反应较慢，反应一段时间后就趋于停止．		CaCl2溶解并生成大量的白色固体，但不能继续发生反应	没有明显 可见的现象

（1）石灰石与硫酸反应停止后，加入氯化钠固体反应继续进行，其原因可能是氯化钠能够增大硫酸钙在溶液中的溶解度，或氯化钠能使硫酸钙在石灰石表面脱落，或氯化钠能够破坏碳酸钙表面的硫酸钙等；
（2）小明为了验证Na⁺在实验中的作用，在上表①处应加入的物质是硝酸钠；
（3）通过实验可得出的结论是加快石灰石与硫酸反应是Na⁺与Cl^-共同起作用，Cl^-所起的用比Na⁺大，钙离子对该反应起抑制作用．

Answer 1

分析 加入氯化钾或氯化铵时，继续发生反应生成二氧化碳气体，但反应较慢，反应一段时间后就趋于停止，说明氯离子对反应进行起到促进作用；加入氯化钙时，CaCl₂溶解并生成大量的白色固体，但不能继续发生反应，说明钙离子对反应进行起到抑制作用；
由以上实验现象可知，对反应继续进行起到促进作用的是钠离子和氯离子；
为了验证Na⁺在实验中的作用，在上表①处应加入的物质可以是硝酸钠，加入硝酸钠时，没有明显可见的现象，说明钠离子的促进作用不如氯离子明显．

解答 解：（1）硫酸钙会阻止反应的进行，但氯化钠能够促进反应进行，说明氯化钠可能会增加硫酸钙的溶解，或破坏硫酸钙在碳酸钙表面的附着等．
故填：氯化钠能够增大硫酸钙在溶液中的溶解度，或氯化钠能使硫酸钙在石灰石表面脱落，或氯化钠能够破坏碳酸钙表面的硫酸钙等．
（2）为了验证Na⁺在实验中的作用，在上表①处应加入的物质可以是硝酸钠．
故填：硝酸钠．
（3）根据表格现象可知：加快石灰石与硫酸反应是Na⁺与Cl^-共同起作用，Cl^-所起的用比Na⁺大，钙离子对该反应起抑制作用．
故填：加快石灰石与硫酸反应是Na⁺与Cl^-共同起作用，Cl^-所起的用比Na⁺大，钙离子对该反应起抑制作用．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．