Question

【題目】某興趣小組用圖1裝置進行實驗時發現：燒杯中飽和石灰水先變渾濁，后逐漸澄清。

（1）寫出甲裝置中發生反應的化學方程式____________；石灰水“變渾濁”是因為生成了_______（填化學式）。

（2）為探究“飽和石灰水渾濁后變澄清的原因”，該小組同學開展了如下活動：

（查閱文獻）碳酸鈣（碳酸鈉等）與二氧化碳、水反應生成可溶于水的碳酸氫鈣（碳酸氫鈉等）。

（提出假設）假設1：揮發出的HCl使渾濁變澄清；

假設2：__________。

（設計實驗）為除去CO2中的HCl，小華在圖1中甲、乙裝置之間增加圖2裝置，裝置的連接順序是甲→_________→_____→乙（填字母序號）；其中盛放的試劑合理的是_____（填選項序號）。

A．濃硫酸 B．NaOH溶液

C．飽和Na2CO3溶液 D．飽和NaHCO3溶液

（實驗現象）飽和石灰水渾濁后，繼續通入足量CO2，沉淀部分溶解但最終并未完全澄清。

（得出結論）由上述探究可得出的結論是_______________。

（3）該興趣小組在老師指導下，用pH傳感器測得圖1燒杯中溶液的pH隨通入氣體時間的變化曲線如圖3。

①AB段pH幾乎不變的原因可能是_________；D點所得澄清溶液的成分除H2O外還有________。

②BC段發生反應的化學方程式主要有_______________。

Answer 1

【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；CaCO3；產生的二氧化碳使石灰水變澄清；b；a；D；揮發出來的氯化氫使飽和石灰水產生的渾濁最終變澄清；二氧化碳只能使飽和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最終使其變澄清；先排出的是裝置內的空氣，不會使溶液的pH明顯變化；氯化鈣、氯化氫；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。

【解析】

(1)甲裝置中石灰石的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，故石灰水“變渾濁”是因為生成了碳酸鈣，其化學式為：CaCO3；

(2)提出假設：由文獻資料，碳酸鈣（碳酸鈉等）與二氧化碳、水反應生成或可溶于水的碳酸氫鈣，則可提出假設產生的二氧化碳使石灰水變澄清；

設計實驗：圖中裝置起洗氣功能時進氣管與出氣管的方向是“長進短出”，小華在圖1中甲、乙裝置之間增加圖2裝置，裝置的連接順序是甲→b→a；其中盛放的試劑合理的是碳酸氫鈉，碳酸氫鈉能與氯化氫氣體反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，能除去雜質且沒有引入新的雜質，符合除雜原則；

得出結論：飽和石灰水渾濁后，繼續通入足量CO2，沉淀部分溶解但最終并未完全澄清，而揮發出來的氯化氫使飽和石灰水產生的渾濁最終變澄清；二氧化碳只能使飽和石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最終使其變澄清；

(3)①剛開始排出的氣體是空氣，故AB段pH幾乎不變；D點溶液的pH小于5，所得澄清溶液的成分除H2O外，還有氯化氫氣體溶于水生成的鹽酸，氯化氫與氫氧化鈣反應生成生成的氯化鈣；

②BC段，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，氯化氫與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，反應的化學方程式主要有CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。