Question

某兴趣小组用如图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）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，小华在甲、乙装置之间增加如图装置， 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

（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____________________________。

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

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

CaCO3 生成的 CO2 使混浊变澄清 b a D 挥发出来的氯化氢使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清，二氧化碳只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清 先排出的是装置内的空气，不会使溶液的pH明显变化 氯化钙、氯化氢 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O

【解析】

（1）二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故石灰水“变浑浊”是因为生成了碳酸钙，其化学式为：CaCO3。
（2）[提出假设]由文献资料，碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成或可溶于水的碳酸氢钙，则可提出假设产生的二氧化碳使石灰水变澄清。
[设计实验]图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，小华在甲、乙装置之间增加如图装置，装置的连接顺序是甲→b→a→乙；其中盛放的试剂合理的是碳酸氢钠，碳酸氢钠能与氯化氢气体反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则。
[得出结论]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：挥发出来的氯化氢使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清，二氧化碳只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清。
（3）①刚开始排出的气体是空气，故AB段pH几乎不变。
D点溶液的pH小于5，所得澄清溶液的成分除H2O外，还有氯化氢气体溶于水生成的盐酸，且氯化氢与氢氧化钙反应生成的氯化钙。
②BC段，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，氯化氢与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式主要有CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。
故答案为：（1）CaCO3；
（2）[提出假设]产生的二氧化碳使石灰水变澄清；
[设计实验]b；a；D；
[得出结论]挥发出来的氯化氢使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清，二氧化碳只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清；
（3）①先排出的是装置内的空气，不会使溶液的pH明显变化；氯化钙、氯化氢；

②CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。