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KClNH4ClCaCl2
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.
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