Question

【題目】某興趣小組用圖I裝置進(jìn)行實驗時發(fā)現(xiàn)，燒杯中飽和石灰水先變渾濁，后逐漸澄清。

　　　

（1）甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____；乙裝置中石灰水先變渾是因為生成了碳酸鈣。

（2）為探究“飽和石灰水渾濁后變澄清的原因”，同學(xué)們開展了如下活動：

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

[提出假設(shè)]假設(shè)1：揮發(fā)出的HCl使渾濁變澄清；

假設(shè)2：_____。

[設(shè)計實驗]為除去CO2中的HCl，小華在圖I中甲、乙裝置之間增加圖II裝置，裝置的連接順序是甲→_____（填管口字母）→_____（填管口字母）→乙，其中存放的試劑合理是_____（填序號）。

A 濃硫酸

B 飽和Na2CO3溶液

C NaOH溶液

D 飽和NaHCO3溶液

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

[得出結(jié)論]由以上探究可得出的結(jié)論是_____（填：“假設(shè)1”或“假設(shè)2”）成立。

（3）同學(xué)們在老師指導(dǎo)下，用pH傳感器測得圖I燒杯中溶液的pH隨通入氣體時間的變化曲線如圖所示。

①AB段pH不變的可能原因是_____。

②BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式主要有_____。

③D點所得溶液的成分除H2O外還有_____。

Answer 1

【答案】2HCl＋CaCO3=CaCl2＋CO2↑＋H2O 產(chǎn)生的CO2使渾濁變澄清 b a D 假設(shè)1 一開始排出來的是空氣，不會使溶液pH明顯變化 Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O、2HCl＋Ca(OH)2=CaCl2＋2H2O CaCl2和HCl（或Ca2＋、H＋、Cl－）

【解析】

（1）甲裝置中石灰石的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）[提出假設(shè)]由文獻(xiàn)資料，碳酸鈣（碳酸鈉等）與二氧化碳、水反應(yīng)生成或可溶于水的碳酸氫鈣，則可提出假設(shè)產(chǎn)生的二氧化碳使石灰水變澄清。
[設(shè)計實驗]圖中裝置起洗氣功能時進(jìn)氣管與出氣管的方向是“長進(jìn)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(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則。
[得出結(jié)論]飽和石灰水渾濁后，繼續(xù)通入足量CO2，沉淀部分溶解但最終并未完全澄清，而揮發(fā)出來的氯化氫使飽和石灰水產(chǎn)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。
②BC段，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，氯化氫與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式主要有CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O、Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O。
③D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(yīng)生成生成的氯化鈣。
故答案為：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）[提出假設(shè)]產(chǎn)生的二氧化碳使石灰水變澄清；
[設(shè)計實驗]b；a；D；
[得出結(jié)論]假設(shè)1
（3）①一開始排出來的是空氣，不會使溶液pH明顯變化
②Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O2HCl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O
③CaCl2和HCl（或Ca2+、H+、Cl-）