Question

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

（1）寫出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式__________；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”，同學們開展了如下活動：

（教材回顧） 石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，當遇到溶有二氧化碳的水時，會反應(yīng)生成 溶解性較大的碳酸氫鈣。該反應(yīng)的化學方程式為_______________。

（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 1 中甲、乙裝置之間增加圖 2 裝置，裝 置的連接順序是甲→_____________→_____________________→乙（填管口字母）；其中盛放的溶液可以為_____________（填選項字母）。

a．濃硫酸 b．氫氧化鈉溶液 c．飽和碳酸氫鈉溶液

（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） 由上述探究可得出的結(jié)論是____________。

（拓展延伸） 向含有氫氧化鈣 14.8g 的石灰水里緩緩?fù)ㄈ胍欢�量二氧化碳，充分反�?yīng) 后若生成 10g 沉淀，則通入二氧化碳的質(zhì)量可能為_________（選填字母）。

a．4.4g b．8.8g c．13.2g d．17.6g

（3）同學們在老師指導下，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 所示。

① AB 段 pH 幾乎不變的原因可能是_______________。

② BC 段發(fā)生反應(yīng)的化學方程式主要有_____________、Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O。

③ D 點所得澄清溶液的溶質(zhì)為_________________（寫化學式）。

Answer 1

【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O CO2+H2O+CaCO3= Ca(HCO3)2 產(chǎn)生的 CO2 使渾濁變澄清(或 HCl 和 CO2 共同作用使渾濁變澄清) b a C 揮發(fā)出的 HCl 使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變澄清；CO2 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。（其他合理答案均可） ac 先排出的是裝置內(nèi)的空氣，不會使溶液 pH 明顯變化。 Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O CaCl2 和 HCl

【解析】

（1）甲裝置中石灰石和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣二氧化碳和水，故化學方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，故填：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。

（2）[教材回顧]石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，當遇到溶有二氧化碳的水時，會反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣。該反應(yīng)的化學方程式為CO2+H2O+CaCO3= Ca(HCO3)2，故填：CO2+H2O+CaCO3= Ca(HCO3)2。

[提出假設(shè)]由文獻資料，碳酸鈣與氧化碳水反應(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，故填：產(chǎn)生的 CO2 使渾濁變澄清。

[設(shè)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→乙；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，故填：b；a；c。

[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。由上述探究可得出的結(jié)論是：揮發(fā)出的 HCl 使飽和石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變澄清或CO2 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。

[拓展延伸] 充分反應(yīng)后若生成 10g 沉淀，有可能二氧化碳不足恰好完全反應(yīng)生成10g沉淀；設(shè)此時二氧化碳質(zhì)量為x，反應(yīng)氫氧化鈣質(zhì)量為y。

有可能二氧化碳過量，氫氧化鈣完全轉(zhuǎn)化成沉淀，后有一部分沉淀生成了碳酸氫鈣，設(shè)氫氧化鈣完全轉(zhuǎn)化成碳酸鈣需要二氧化碳的質(zhì)量為y，生成碳酸鈣質(zhì)量為m，

繼續(xù)通入二氧化碳，剩余碳酸鈣質(zhì)量為10g，則轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈣的碳酸鈣質(zhì)量為20g－10g=10g，設(shè)生成碳酸氫鈣需要二氧化碳質(zhì)量為z，

故反應(yīng)二氧化碳質(zhì)量為8.8g +4.4g =13.2g，故選：ac。

（3）①剛開始排出的氣體是空氣，故AB段pH幾乎不變，故填：先排出的是裝置內(nèi)的空氣，不會使溶液 pH 明顯變化。

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)的化學方程式主要有CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓++H2O、Ca (OH )2+2HCl=CaCl2+2H2O，故填：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，以及氯化氫與氫氧化鈣反應(yīng)生成的氯化鈣，故填：CaCl2 和 HCl。