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。

⑴ 寫出甲裝置中發生反應的化學方程式_______________；

⑵ 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1：二氧化碳與碳酸鈣、水發生反應生成碳酸氫鈣；

假設2：__________________________；

【設計實驗】為除去CO2中的氯化氫氣體，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】假設2成立；

⑶同學們在老師指導下仍用圖1所示裝置進行實驗，但同時用pH傳感器監測燒杯中溶液的pH，所得圖像如圖3所示：

①AB段pH幾乎不變的原因可能是_____________________；D點處溶液的溶質主要有(填化學式)__________；

② BC段主要發生兩個化學反應：a二氧化碳與澄清石灰水反應；b(寫出化學方程式)_______________。

Answer 1

【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 揮發出的HCl氣體進入乙燒杯中溶解生成的碳酸鈣 b a C 一開始排出來的是空氣進入到了乙燒杯中，對pH基本沒有影響 CaCl2 和 HCl 2HCl+Ca(OH)2=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↑；(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，則可提出假設揮發出的HCl氣體進入乙燒杯中溶解生成的碳酸鈣；【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石灰水產生的渾濁最終變澄清；二氧化碳只能使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，故D點處溶液的溶質主要有CaCl2和HCl；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。