Question

某兴趣小组用图1 装置进行实验时发现，烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。

（1）写出甲装置中发生反应的化学方程式                        ；石灰水 变浑浊是因为生成了          。（填化学式）

（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：

【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)

【提出假设】假设 1：挥发出的HCl使浑浊变澄清；

假设 2：                                            。

【设计实验】为除去 CO₂中的 HCl，小华在图 1中甲、乙装置之间增加图2装置， 装置的连接顺序是甲→     →     →乙（填字母序号）；其中存放的试剂合理是        （填选项序号）。

A．浓硫酸     B．NaOH 溶液    C．饱和Na₂CO₃溶液    D．饱和NaHCO₃溶液

【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量 CO₂ ,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。

【得出结论】由以上探究可得出结论是                              。

【注意：答对第（3）小题奖励 4分，化学试卷总不超过 60 分。】

（3）该兴趣小组在老师指导下，用 PH 传感器测得图 1烧杯中溶 液的 PH 随通入时间的变化曲线如图3。

①AB 段 PH 值不变的可能原因是                           ；

D点所得溶液的成分除 H₂O外还有            。

②BC 段发生的化学方程式主要有                             。

Answer

（1） 2HCl + CaCO3 = CaCl2 + CO2 ↑+ H2O； CaCO3；

（2）【提出假设】 生成的 CO2 使混浊变澄清；

【设计实验】 b ， a ； D

【得出结论】 假设 2 成立： 通入 CO2， CaCO3 会进一步与 CO2 和 H2O 发生反应， 生成 Ca(HCO3)2（不是沉淀）

（3）附加题：

①一开始排出来的是空气，不与 CaCO3 反应变成 Ca(HCO3)2； HCl

②Ca(OH)2+CO2=CaCO3(沉淀)+H2O

【解析】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成的是氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式表示为：2HCl + CaCO3 = CaCl2 + CO2 ↑+ H2O；将二氧化碳通入澄清的石灰水中，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，即石灰水变浑浊是由于生成了碳酸钙，碳酸钙表示为CaCO3；（2）根据资料“碳酸钙与二氧化碳、水反应生成可溶于的碳酸氢钙”，故还可能是生成的 CO2 使混浊变澄清；【设计实验】为除去 CO2中的 HCl，那么就要使气体与药品充分接触，故连接顺序是甲→b→a→乙；要除去二氧化碳中的氯化氢气体应用饱和的碳酸氢钠溶液，故选D；【得出结论】由实验现象可知生成的二氧化碳使混浊变澄清，即假设2正确；（3）①由于一开始排出来的是空气，不发生反应，故pH不变； D点所得溶液的pH<7，即溶液呈酸性，综合分析可知溶液中含有HCl；②通入二氧化碳以后，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式表示为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。