Question

【題目】某興趣小組同學用大理石和鹽酸反應制取二氧化碳，將制得的氣體通入澄清石灰水，觀察到石灰水未變渾濁，他們對此現象產生了好奇。請你與他們一同探究：

（提出問題）為什么石灰水未渾濁？

（猜想假設）猜想①：石灰水已變質；

猜想②：制得的氣體中無二氧化碳：

猜想③：_____。

（實驗驗證）（1）同學們為驗證假設是否成立。他們將適量的原試劑瓶中的澄清石灰水倒入小試管中，然后_____（填寫實驗操作過程），他們根據實驗現象確認了石灰水未變質。他們接著探究，通過實驗又否定了猜想②。

（2）同學們繼續設計了如圖1實驗來探究猜想③：

①如圖1，加入B裝置后，C中澄清石灰水變渾濁。同學們通過實驗確定了澄清石灰水未變渾濁的原因是二氧化碳中含有氯化氫氣體，故猜想③正確。請用化學反應方程式解釋將制得的氣體通入澄清石灰水后，石灰水不變渾濁的原因_____。

②B裝置的作用是_____，實驗后向B中滴入石蕊溶液，可看到的現象是_____，寫出B中主要溶質的化學式：_____。

（3）小組同學pH傳感器測得純凈二氧化碳通入澄清石灰水中pH的變化曲線。如圖2所示，已知BC段反應生成的是可溶于水的碳酸氫鈣的過程。請你回答：①A點溶液的pH約為_____，AB段pH下降較快的原因是_____（用化學方程式表示）

②D點溶液中的溶質化學式為：_____。

Answer 1

【答案】可能是二氧化碳中的氯化氫氣體導致石灰水不渾濁 用導管向澄清石灰水中吹氣（或滴加酚酞溶液變紅等合理答案也可） 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 吸收氯化氫氣體 紫色石蕊溶液變紅 HCl（填HCl、H2CO3或HCl、H2CO3、CO2，也給分，但是沒有HCl不給分） 填12或14 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O Ca(HCO3)2、H2CO3；或填H2CO3給分，但是只填Ca(HCO3) 2不給分

【解析】

根據濃鹽酸具有揮發性分析；

[實驗驗證]

（1）根據氫氧化鈣遇二氧化碳變渾濁，遇無色酚酞變紅色分析；

（2）①根據稀鹽酸和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水分析；

②根據氯化氫氣體易溶于水，酸與紫色石蕊變紅色分析；

（3）根據A點的pH大于10，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水分析；

(1)濃鹽酸具有揮發性，使得制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體，導致石灰水不變渾濁。

(2)石灰水沒有變質，說明溶液中含有氫氧化鈣，可以用導管向澄清石灰水中吹氣進行驗證，也可以向石灰水中滴加無色酚酞溶液，因為有氫氧化鈣，所以溶液會變紅色的；

(3)①澄清石灰水未變渾濁的原因是二氧化碳中含有氯化氫氣體，氯化氫氣體溶于水形成鹽酸，鹽酸和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，方程式是2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O；

②氯化氫易溶于水，因此裝置B的作用是吸收氯化氫氣體，形成稀鹽酸，因此溶液是酸性的，滴加紫色石蕊溶液后，溶液會變紅色，B是氯化氫的水溶液，形成溶質是氯化氫；

(4)A點的pH 大于10，根據A點距10的距離，因此A的點的pH可以是12或14；AB段pH下降較快的原因是二氧化碳和氫氧化鈣發生了反應，反應的方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；已知BC段反應生成的是可溶于水的碳酸氫鈣的過程。D點的溶液呈酸性因此，溶質是Ca(HCO3)2、H2CO3；

故答案為：猜想③：可能是二氧化碳中的氯化氫氣體導致石灰水不渾濁。（1）用導管向澄清石灰水中吹氣（或滴加酚酞溶液變紅等合理答案也可）；（2）①2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O；②吸收氯化氫氣體； 紫色石蕊溶液變紅；HCl（填HCl、H2CO3或HCl、H2CO3、CO2，也給分，但是沒有HCl不給分）。（3）①填12或14； CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；②Ca(HCO3)2、H2CO3；或填H2CO3給分，但是只填Ca(HCO3) 2不給分；