Question

某些牙膏中常用純凈的輕質碳酸鈣粉末做摩擦劑．化學活動小組欲利用一瓶飽和石灰水制取碳酸鈣粉末，查閱資料并設計Ⅰ、Ⅱ兩個實驗思路如下：

資料：
①碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水時，會反應生成溶解性較大的碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]
②碳酸氫鈣溶液可以和氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣．
（1）Ⅰ中反應的化學方程式為______；
（2）Ⅱ中為使該瓶飽和石灰水完全轉化，這瓶石灰水應如何分配？______說明理由．______
（3）工業上為提高碳酸鈣的產率，常將飽和石灰水制成石灰乳．向飽和石灰水中加入少量生石灰時，溶液立即變渾濁，分析原因．______．

Answer 1

【答案】分析：題目看似給出了一個很復雜的物質制備轉化圖，其實仔細梳理，問題都是很簡單的，所以不要被表面現象嚇倒．
（1）I是飽和石灰水（氫氧化鈣）與碳酸鈉的反應，由于是復分解反應，相互交換成分形成新的化合物為碳酸鈣和氫氧化鈉．
（2）首先要考慮為什么要分配，因為圖中的轉化II分為兩步，每一步都是用到石灰水，第一步是石灰水生成碳酸氫鈣，第二步是碳酸氫鈣和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣．通過化學方程式確定他們的質量比例，進而確定分配比例．
（3）氫氧化鈣的溶解度隨溫度升高而降低，同時生石灰和水反應既生成溶質（氫氧化鈣），也消耗溶劑（水），同時還是放熱反應．
解答：解：（1）I中是飽和石灰水和碳酸鈉的反應，是鹽和堿的反應，屬于復分解反應，生成碳酸鈣和氫氧化鈉．對應化學方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）II中：第一步Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，可以看成Ca（OH）₂+2CO₂=Ca（HCO₃）₂．而第二步是碳酸氫鈣與氫氧化鈣的反應，所以為Ca（HCO₃）₂+Ca（OH）₂=2CaCO₃↓+2H₂O．根據轉化方程式可以看出，轉化為碳酸氫鈣的氫氧化鈣和與碳酸氫鈣反應的氫氧化鈣的質量是相等的，所以兩部分應該是平分的．
（3）向飽和石灰水中加入少量生石灰時，溶液立即變渾濁．一是生石灰會和水反應，消耗掉部分溶劑，導致溶劑質量減少，同時生成了氫氧化鈣，而溶質增加，所以會渾濁；二是生石灰和水反應中釋放出大量的熱，導致原飽和溶液溫度升高，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以導致會變渾濁．
故答案為：（1）Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；（2）平分；轉化為碳酸氫鈣的氫氧化鈣和與碳酸氫鈣反應的氫氧化鈣的質量是相等的，所以兩部分應該是平分的；（3）一是生石灰會和水反應，消耗掉部分溶劑，導致溶劑質量減少，同時生成了氫氧化鈣，而溶質增加，所以會渾濁；二是生石灰和水反應中釋放出大量的熱，導致原飽和溶液溫度升高，而氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而降低，所以導致會變渾濁．
點評：根據問題去思考，而不是被題目表面的復雜所嚇倒，這是一個基本的心理考查，也是考試．