Question

【题目】某兴趣小组用图1装置进行实验时发现：烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐渐澄清。

⑴ 写出甲装置中发生反应的化学方程式_______________；

⑵ 为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：

【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)

【提出假设】假设1：二氧化碳与碳酸钙、水发生反应生成碳酸氢钙；

假设2：__________________________；

【设计实验】为除去CO2中的氯化氢气体，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→_________→_________→乙(填字母序号)；其中盛放的试剂合理的是___________(填选项序号：A．浓硫酸 B．NaOH溶液 C．饱和NaHCO3溶液；

【实验现象】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。

【得出结论】假设2成立；

⑶同学们在老师指导下仍用图1所示装置进行实验，但同时用pH传感器监测烧杯中溶液的pH，所得图像如图3所示：

①AB段pH几乎不变的原因可能是_____________________；D点处溶液的溶质主要有(填化学式)__________；

② BC段主要发生两个化学反应：a二氧化碳与澄清石灰水反应；b(写出化学方程式)_______________。

Answer 1

【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 挥发出的HCl气体进入乙烧杯中溶解生成的碳酸钙 b a C 一开始排出来的是空气进入到了乙烧杯中，对pH基本没有影响 CaCl2 和 HCl 2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

【解析】(1)甲装置中石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；(2)【提出假设】由文献资料，碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成或可溶于水的碳酸氢钙，则可提出假设挥发出的HCl气体进入乙烧杯中溶解生成的碳酸钙；【设计实验】图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”，小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置，装置的连接顺序是甲→b→a；其中盛放的试剂合理的是碳酸氢钠，碳酸氢钠能与氯化氢气体反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；【得出结论】饱和石灰水浑浊后，继续通入足量CO2，沉淀部分溶解但最终并未完全澄清，而挥发出来的氯化氢使石灰水产生的浑浊最终变澄清；二氧化碳只能使石灰水生成的沉淀部分溶解，不能最终使其变澄清。(3)①刚开始排出的气体是空气，故AB段pH几乎不变；D点溶液的pH小于5，所得澄清溶液的成分除H2O外，还有氯化氢气体溶于水生成的盐酸，氯化氢与氢氧化钙反应生成生成的氯化钙，故D点处溶液的溶质主要有CaCl2和HCl；②BC段，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，氯化氢与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式主要有CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。