第十单元 酸和碱 课题2 酸和碱的中和反应 祝祖洋2013-2
吃碱面时,放点醋,味道会更美。
【关注生活】 胃酸的主要成分是盐酸 通常需要服用含有氢氧化镁等抗酸剂的药物来缓解疼痛
造纸厂废水处理装置(部分) 如何证明造纸工厂的废水显碱性?应如何使废水呈中性? 冶炼厂废水处理装置(部分) 如何证明冶炼厂的废水显酸性?应如何使废水呈中性?
一活动:氢氧化钠和盐酸会发生什么? 无色酚酞 NaOH溶液 滴入( )溶液 溶液为( )色 再滴入( )溶液 溶液为( )色 红 盐酸 无
滴加盐酸至红色恰好变成无色时即止。否则盐酸过量。 讨论: 1. 酚酞在实验中起什么作用? 答:起指示作用。因为NaOH与HCl反应无明显的现象发生,根据酚酞溶液由红色变为无色来判断NaOH和HCl是否反应完全。 2. 为什么在操作中必须逐滴滴入稀盐酸? 答:防止稀盐酸滴加过量。 注意: 滴加盐酸至红色恰好变成无色时即止。否则盐酸过量。
氢氧化钠与盐酸反应示意图
化学方程式: HCl和NaOH在水中电离出离子 HCl→H+ + Cl- NaOH→ OH-+ Na+ H2O NaCl +1 -1 NaOH + HCl == H2O + NaCl 化学方程式:
小试牛刀 结合刚才所学到的知识,你能写出H2SO4 (硫酸)和NaOH(氢氧化钠)反应的化学方程式吗? H2SO4 + 2NaOH === 2H2O + Na2SO4 化学方程式:
氢氧化钠(碱)和稀盐酸(酸)反应,生成了什么 思考: 氢氧化钠(碱)和稀盐酸(酸)反应,生成了什么 NaOH + HCl = NaCl + H2O 碱 酸 水 盐 NaCl = Na+ + Cl- 这个“盐”是指一类物质,和平时说的“食盐”可不同哦!
讨论 NaOH+HCl == NaCl + H2O CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2+2HCl== Na2SO4 + 2H2O 下列反应有何共同特点? NaOH+HCl == NaCl + H2O CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2+2HCl== Na2SO4 + 2H2O 2NaOH + H2SO4== 金属离子 酸根离子 盐
盐:由金属离子和酸根离子 组成的化合物 知识点一:中和反应 酸 + 碱 → 盐 + 水 中和反应:酸和碱作用生成盐和水的反应
中和反应的实质: 生成盐和水的反应都是中和反应吗? 酸中的 和碱中的 ,结合成了_____。 H+ OH- H2O 下列哪些是中和反应( ) 酸中的 和碱中的 ,结合成了_____。 H+ OH- H2O 生成盐和水的反应都是中和反应吗? 下列哪些是中和反应( ) A、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O B、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O C、Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O C
× 注意: 以下的反应均生成盐和水,它们是不是中和反应呢? CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 不是中和反应。 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O × 因为不是酸和碱发生的反应 注意: 有盐和水生成的反应,不一定是中和反应。如 酸+金属氧化物→盐+水的反应不是中和反应。 碱+非金属氧化物→盐+水的反应也不是
. 中和反应是放热反应。 问:中和反应是放热还是吸热? 请思考:某同学提出“将NaOH固体直接与10%盐酸反应,以探究中和反应是否放热”,此提议是否合理?为什么? 不合理。 可能是NaOH固体溶于水放出的热, 不一定是中和反应放出的热。 问:中和反应是放热还是吸热? . 中和反应是放热反应。
中 和 反 应 定义:酸 + 碱 = 盐 + 水 实质:H+ + OH- = H2O 基本反应类型:复分解反应 能量变化:属于放热反应 形成知识 中 和 反 应 定义:酸 + 碱 = 盐 + 水 实质:H+ + OH- = H2O 基本反应类型:复分解反应 能量变化:属于放热反应
课堂练习 1.下列物质属于盐的是( ) A CuO B Cu(OH)2 C CuSO4 D HCl C 1.下列物质属于盐的是( ) A CuO B Cu(OH)2 C CuSO4 D HCl C 2.填写下表(类别按酸、碱、盐、氧化物填写) 名称 氢氧化钠 硫酸 氧化铁 化学式 CuSO4 类别 硫酸铜 NaOH H2SO4 Fe2O3 碱 盐 酸 氧化物
3.下列反应,属于中和反应的是( ) A Zn +2HCl == ZnCl2 + H2 B CuO + 2HCl == CuCl2 + H2O C Cu(OH)2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O D AgNO3 + HCl == AgCl + HNO3 C
4、下列各组物质通常借助指示剂才能证明是否反应的是( ) A、氢氧化铜和稀盐酸 B、石灰石和稀盐酸 C、氢氧化钙与碳酸钠反应 D、烧碱和稀硫酸 D
5.用适量盐酸可以将热水瓶胆壁上的水垢[主要成分是Mg(OH)2和CaCO3]除去。说明去垢的原理,写出有关的化学方程式。 6.如果将实验室残留的盐酸直接倒入下水道,会造成什么危害?应如何处理废盐酸? 盐酸将不溶性的Mg(OH)2和CaCO3生成可溶性的氯化镁和氯化钙而便于洗去。 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 下水道若为金属管道,盐酸会使其腐蚀;并污染水。应将废盐酸倒入废液缸统一处理。
调整溶液的酸碱性 用于医药 知识点二:中和反应的应用 处理工业废水 改良土壤的酸碱性
盐碱地 碱性土壤 1.改良土壤的酸碱性 加入酸 性物质 中性土壤 熟石灰 Ca(OH)2 酸性土壤 中性土壤
讨论: ⑴ 为什么向酸性土壤中加入熟石灰,而不可以加入 氢氧化钠粉末? 答:因为氢氧化钠的腐蚀性太强。 ⑵ 导致土壤显酸性的主要原因是什么? 答:是酸雨或化肥。
H2 SO4 2 H2O Ca (OH)2 2. 处理工厂的废水 ⑴ 如何处理硫酸厂生产中形成的含硫酸的污水? ⑵ 请写出有关反应的化学方程式: H2SO4+ Ca(OH)2 = CaSO4 + 2 H2O ⑶用CaO来中和污水行不行? CaO + H2O =Ca(OH)2 H2SO4+ Ca(OH)2 = CaSO4 + 2 H2O H2 SO4 2 H2O Ca (OH)2
处理突发事件: 2011年11月11日一辆盛有浓盐酸的罐车在环湾大道瑞昌路上桥口处泄露,两辆消防车迅速赶到现场先用熟石灰Ca(OH)2进行处理,又耗水20吨稀释处理。这次事故因处理得当、及时,所以没有对路面和花草造成太大影响。也不会造成环境污染。 2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
3. 用于医药 ⑴ 中和胃酸过多 用含有氢氧化铝的胃药中和胃酸中过多的盐酸。 化学方程式: Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O ⑵ 中和蚁酸 可涂抹一些含有碱性物质(如氨水NH3·H2O)的药水。 思考:可不可以用NaOH来中和胃酸、蚁酸?为什么? 答:不可以。因为NaOH的碱性太强,具有强的腐蚀性。
3HCl + Al(OH)3 == AlCl3 + 3H2O 生活知多D 成份:氢氧化铝、碘甲基蛋氨酸等 用化学方程式表示斯达舒治疗胃酸过多症的原理: 3HCl + Al(OH)3 == AlCl3 + 3H2O
BC 1.有些胃药中含有氢氧化铝[Al(OH)3],它在人的胃内起什么作用?试写出反应的化学方程式。 Al(OH)3能中和胃中过量的盐酸 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 2.一些国家正在试用碳酸水浇灌某些植物,其作用是 ( ) A.调节土壤的pH,改良酸性土壤 B.调节土壤的pH,改良碱性土壤 C.促进植物的光合作用 D.在植物上方形成温室 BC 碳酸 并能分解放出CO2
服用某些含有碱性物质的药物以中和过多的胃酸。 例:Al(OH)3、CaCO3等。 胃酸的主要成分是 盐酸 氢氧化铝 胃乐胶囊的主要成分 氢氧化铝能中和胃酸 注意:药物自身无毒、无腐蚀性, 生成物无毒、无腐蚀性。 如:不能用NaOH、CaO、CuO等。 你能写出化学方程式吗? Al(OH)3 + 3HCl === AlCl3 + 3H2O 碳酸钙会与胃酸反应,生成二氧化碳,胃溃疡的人 可能会引起胃胀导致胃穿孔(急腹症)。
下列哪些可用作胃药?哪个更好! √ √ Al(OH)3 NaOH NaHCO3 CaCO3 Mg(OH)2 CaO √ √ √
蜜蜂与马蜂 蜜蜂 被蜜蜂这蛰后,用肥皂水或氨水清洗 马蜂 被马蜂蛰后,用食醋止痛止痒
被同样属于蜂的两种蜂蜇,为什么一种用碱液处理,一种用酸液处理? 蜜蜂毒液显酸性,马蜂毒液显碱性。 氨水是一种弱碱 ,肥皂水也是显碱性的 ;食醋是一种酸溶液。 原因: 肥皂水或氨水与蜜蜂的酸性毒液发生中和反应,食醋与马蜂的碱性毒液发生中和反应。
4.调配食物: 添加食醋(CH3COOH)
制作面条时,需加入碱性的 Na2CO3 ,用来防止面粉因发酵 而产生酸味。 松花蛋加工的主要原料: 食盐、生石灰、纯碱、水等。 上述两种食品食用时,可添加什么佐料,使食品的味道更为可口?
如何知道食醋和柠檬汁哪种酸性更强?
浓度为1%的盐酸,和浓度为10%的盐酸 哪个酸性更强呢?你能用什么方法区分两 种溶液呢?石蕊可以吗?
表示溶液是酸性还是碱性的。(用酸碱指示剂检验) 溶液的酸碱度: 表示溶液酸碱性的强弱程度。 (用pH试纸测定) 知识点三:溶液酸碱度 表示溶液是酸性还是碱性的。(用酸碱指示剂检验) 溶液的酸碱度: 表示溶液酸碱性的强弱程度。 (用pH试纸测定) 1.pH的范围通常在0~14之间 酸性增强 中性 碱性增强 如NaCl、Na2SO4 等溶液 如Na2CO3、 Ca(OH)2 、NaOH等溶液 如HCl、H2SO4等溶液 能使石蕊试液变红 能使酚酞试液变红,石蕊试液变蓝 石蕊和酚酞试液都不变色
酸性溶液指酸溶液及某些显酸性的盐溶液 如: 酸溶液:盐酸溶液 盐溶液:NH4Cl溶液 碱性溶液指碱溶液及某些显碱性的盐溶液 如: 酸溶液:盐酸溶液 盐溶液:NH4Cl溶液 碱性溶液指碱溶液及某些显碱性的盐溶液 如: 碱溶液:NaOH溶液 Ca(OH)2溶液 盐溶液:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaHCO3 等溶液 中性溶液指大部分盐溶液 如: NaCl溶液、KCl溶液、CaCl2溶液、BaCl2溶液、Na2SO4溶液、K2SO4溶液
酸溶液一定是酸性溶液; 碱溶液一定是碱性溶液。 问题:酸性溶液是否一定是酸溶液? 碱性溶液是否一定是碱溶液? 酸性溶液不一定是酸溶液;碱性溶液是不一定是碱溶液。 比如:NH4Cl溶液就成酸性,而氯化铵是一种盐 ;Na2CO3溶液就成碱性,而碳酸钠是一种盐
﹤ ﹥ = 2:溶液的酸碱性与pH的关系: 0 7 14 酸性增强 碱性增强 中性 ⑴pH 7,溶液显中性 。 0 7 14 酸性增强 碱性增强 中性 ⑴pH 7,溶液显中性 。 = 如NaCl、Na2SO4等溶液 ﹤ ⑵ pH 7,溶液显酸性, pH越小,酸性越强。 如HCl、H2SO4等溶液 ﹥ ⑶ pH 7,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。 如Na2CO3、 Ca(OH)2 、NaOH 等溶液
中性 碱性增强 酸性增强 pH的范围通常在0~14之间
探究结论: pH值与同一酸、同一碱浓度的关系: 酸溶液的浓度越大, pH值越小 碱溶液的浓度越大; pH值越大 O 7 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 酸的浓 度越大 碱的浓度越大
3测定pH值的方法:用pH试纸 O 7 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 碱性 酸性 中性
比色卡 pH试纸
pH的测定——用pH试纸测定 测定方法: 在白瓷板或玻璃片上放一小片pH 试纸,用干净的玻璃棒蘸取被测液滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得出被测液的pH 。
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携带非常方便的笔式pH计
【课堂练习】 【题1】某溶液的PH=3,则该溶液( ) A A. 呈酸性 B. 呈碱性 C. 呈中性 D. 无法判定 A. PH=14 B. PH=7 C. PH=1 D. PH=0 D
C 4.下列测定溶液pH值的方法正确的是( ) A、将pH试纸伸入试剂中,用所显示的颜色与标 准比色卡对照 B、先将pH试纸湿润,再用玻璃棒蘸取被测溶液滴在试纸上,用所显示的颜色与标准比色卡对照 C、用玻璃棒蘸取被测溶液滴在试纸上,用所显示的颜色与标准比色卡对照 D、以上都可以 C
5一些食物的近似pH如下:番茄4.0-4.4,苹果是2.9-3.3,牛奶 是6.3-6.6,蛋清是7.6-8.0,下列说法不正确的是 ( ) A.胃酸过多的人应少食苹果 B.番茄汁属酸性食品 C.牛奶和鸡蛋清均属碱性食品 D.苹果汁酸性比牛奶强 6 二氧化碳饱和溶液的pH=5.6,酸性比其强的雨水称为酸雨。一场雨后从A地测得雨水的pH=4,B地测得雨水的pH=6.6,则 ( ) A.A地是酸雨 B.B地是酸雨 C.均是酸雨 D.都不是酸雨 C A
[注:正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6]; 4. 了解溶液的酸碱度有重要意义: ①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行; ②在农业生产中,农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长; ③测定雨水的pH,可以了解空气的污染情况 [注:正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6]; ④测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况。 因为含有H2CO3 CO2+H2O=H2CO3
几种作物生长最适宜的pH范围 西瓜6.0~7.0 苹果树6.0~8.0 小麦6.0~7.0
资料 人体内的一些液体和排泄物的正常pH范围 血浆 7.35~7.45 唾液 6.6 ~ 7.1 胃液 0.9 ~ 1.5 乳汁 6.6 ~ 7.6 胆汁 7.1 ~ 7.3 胰液 7.5 ~ 8.0 尿液 4.7 ~ 8.4 粪便 4.6 ~ 8.4 资料
5调节溶液pH的方法 ⑴加碱:pH增大至=或﹥ 7 1.若pH ﹤7 ⑵加水:pH增大至≈7 ⑴加酸:pH减小到=或﹤ 7 2.若pH ﹥7 ⑵加水:pH减小至≈7
⑴使酸性溶液的pH升高应加水或碱性溶液 ⑵使碱性溶液的pH降低应加水或酸性溶液 7 7 7 7 酸中加水 酸中加碱 碱中加水 碱中加酸
A曲线表示的是酸性溶液还是碱性溶液?从哪里可以看出来 A溶液随着水的不断加入,其PH是怎样变化的? B曲线表示的溶液加水后,其PH会不会等于7或小于7? B曲线表示的是酸性溶液还是碱性溶液?从哪里可以看出来 B溶液随着水的不断加入,其PH是怎样变化的? A曲线表示的溶液加水后,其PH会不会等于7或小于7? 将一定质量分数的酸性或碱性溶液加水稀释,则溶液的PH随所加水的体积(V)变化关系是 对于碱性溶液来说,加水后,溶液碱性减弱,PH减小,逐渐接近于7,但总不会等于7。 7 PH 加水体积 A B 对于酸性溶液来说,加水后,溶液酸性减弱,PH增大,逐渐接近于7,但总不会等于7。
【课堂练习】 【题1】有一瓶无色溶液的PH是4.5,取少量注入试管中,再滴入几滴酚酞试液,溶液呈______色,如果要使试管中溶液的PH升为10,可以采取______________________的方法。 无 滴加碱溶液 【题2】有一瓶无色溶液的PH是9.5,取少量注入试管中,再滴入几滴酚酞试液,溶液呈______色,如果要使试管中溶液的PH降为5,可以采取______________________的方法。 红 滴加酸溶液
3、某种消化药片的有效成分氢氧化镁,能减缓因胃酸过多引起的疼痛。在氢氧化镁与胃酸作用的过程中,胃液pH变化的情况是( )。 B
4.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至过量。下列各图中能表示溶液的pH与所加稀盐酸体积的关系的是( ) A
6中和反应中的图像变化 1、酸加入碱中 当把酸加进碱的时候 ,碱的性质逐渐改变。当全部碱刚好被中和时,溶液的pH值很快地转变至pH=7,如果将更多的酸加入时,酸碱度便会降至pH=7以下。 (中和过程pH的变化) 2、碱加入酸中 请思考碱加入酸中pH怎样变化?
盐酸与氢氧化钠反应过程中溶液酸碱性变化的表示 【反思提升】: 盐酸与氢氧化钠反应过程中溶液酸碱性变化的表示
向盛有NaOH溶液的烧杯中滴入几滴酚酞试液,试液 变为______色,此时溶液的pH______________,向此溶 液中逐渐滴加稀盐酸,并不断振荡,直至试液刚好无色 时,溶液呈______________性,pH______________;继 续滴入稀HCl,溶液呈______________色,pH________, 在整个实验过程中,溶液发生了____________反应, 化学方程式为_____________________________。 红色 >7 中 =7 无 <7 中和反应 HCl + NaOH === NaCl + H2O
【反思提升】: NaOH溶液与盐酸恰好完全反应,溶液显中性pH=7 滴入的稀盐酸的量较少,溶液显碱性 滴入的稀盐酸的量较多,溶液显酸性 M (18,7) A 7 pH计 P 氢氧化钠 滴入的稀盐酸的量较多,溶液显酸性 思考:在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,溶液的pH是怎样变化的?你能说出曲线上坐标为(18,7)的点所表示的意义吗?
在用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图13所示。 (1)该反应的化学方程式为: 。 (2)该实验操作是将 滴加到另一种溶液中。 (3)当加入溶液的质量为a g时,所得溶液中的溶 质为(写化学式) 。 (4)当加入溶液的质量为b g时,向所得溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈 色。 (1)NaOH+HCl=NaCl+H2O (2)氢氧化钠溶液 (3)HCl、NaCl (4)红
综合练习
C、用托盘天平称得某小苏打样品的质量为16.7g D、测得某粗盐中氯化钠的质量分数为90.5% 1某学生测定的下列数据中,不合理的是 ( ) A、用10ml量筒量取了7.5ml水 B、用pH试纸测得某地水的pH为5.2 C、用托盘天平称得某小苏打样品的质量为16.7g D、测得某粗盐中氯化钠的质量分数为90.5% B
<7 =7 >7 c>b>a b>c>a a>c>b a>c>b 2.将给出物质按指定要求用序号排列: ⑴a.食醋 b.蒸馏水 c.石灰水 pH由大到小_______________。 ⑵a.氢气 b.二氧化碳 c.空气 标准状况下密度由大到小_____________。 ⑶a.食盐 b.碳酸钙 c.氢氧化钙 室温时溶解度由大到小_______________。 ⑷a.HNO3 b.NH3 c.N2 N元素的化合价由高到低_____________。 <7 =7 >7 c>b>a 相对分子质量 2 44 29 b>c>a 易溶 难溶 微溶 a>c>b +5 -3 0 a>c>b
3.某学校化学课外活动小组的同学,取刚降到地面的雨水水样,用pH计(测pH的仪器)每隔几分钟测一次pH,其数据如下表所示: ⑴所降雨水是否为酸雨?在测定的时间内,雨水的酸性是增强还是减弱? ⑵经调查,这一地区有一个硫酸厂(生产过程中产生SO2)和一个电镀厂,这些工厂使用的燃料主要是煤。另外,这一地区的生活燃料主要也是煤,还有液化石油气。试分析造成这一地区酸雨水的主要原因,你认为应采取什么措施? 测定时间 5: 05 5:10 5:15 5:20 5:25 5:30 5: 35 pH 4.95 4.94 4.88 4.86 4.85 pH值都小于5.6,所以是酸雨。 pH值在减小,所以酸性增强。 硫酸厂的废气要经过处理达标后排放。 减少化石燃料(如煤)的使用,使用清洁能源。
4失去标签的三瓶无色液体,分别是稀HCl、蒸馏水、NaOH溶液,可用 加以区分。 紫色石蕊溶液 (提示:HCl + NaOH=NaCl + H2O) 步骤: 能否用酚酞试液将它们鉴别出来? 中性溶液 ⑴用三支试管,分别取少量三种无色液体。 ⑵分别滴加酚酞,振荡。 变红的是NaOH溶液 ⑶取少量NaOH溶液再分别滴到另外两只试管中,振荡。 变红的无色液体是蒸馏水,仍为无色的是稀盐酸。 蒸馏水 稀HCl NaOH
(2)请你另设计一个实验,探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全反应,填写下表: 如果盐酸滴加过量,滴入酚酞试液也不变色 5小松同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应,小松同学从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色。于是他得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。 稀盐酸 氢氧化钠 不正确 (1)你认为他得出的结论是否正确 , 理由是 。 (2)请你另设计一个实验,探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全反应,填写下表: 如果盐酸滴加过量,滴入酚酞试液也不变色
实 验 方 法 可能观察到的现象 结 论 ①取样,滴加紫色石蕊试液 试液变红 盐酸过量 ②取样,滴加紫色石蕊试液 试液不变红 恰好中和 ③取样,滴加碳酸钠溶液 有气泡产生 盐酸过量 ④取样,滴加碳酸钠溶液 无气泡产生 恰好中和 ⑤取样,加入锌粒等活泼金属 有气泡产生 盐酸过量 ⑥取样,加入锌粒等活泼金属 无气泡产生 恰好中和
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 6.实验室有部分变质的氢氧化钠固体。现取该固体样品10g,加入100g稀盐酸中,恰好完全反应,反应后溶液的质量为107.8g。求: ⑴生成气体的质量。⑵该样品中氢氧化钠的质量。 解:生成CO2的质量为10g+100g-107.8g=2.2g 设样品中有碳酸钠的质量为x Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44 x 2.2g 106 x 44 —— = —— 2.2g X = ———— = 5.3g 106×2.2g 44 氢氧化钠的质量为10g-5.3g = 4.7g 答:生成CO22.2g,样品中有NaOH4.7g。
不问收获, 但问耕耘, 天道酬勤 !