Question

【題目】某興趣小組用圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(xué)開展了如下活動(dòng)：

【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)1：二氧化碳與碳酸鈣、水發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈣；

假設(shè)2：__________________________；

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】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(hào))；其中盛放的試劑合理的是___________(填選項(xiàng)序號(hào)：A．濃硫酸 B．NaOH溶液 C．飽和NaHCO3溶液；

【實(shí)驗(yàn)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】假設(shè)2成立；

⑶同學(xué)們?cè)诶蠋熤笇?dǎo)下仍用圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但同時(shí)用pH傳感器監(jiān)測(cè)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(diǎn)處溶液的溶質(zhì)主要有(填化學(xué)式)__________；

② BC段主要發(fā)生兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)：a二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)；b(寫出化學(xué)方程式)_______________。

Answer 1

【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 揮發(fā)出的HCl氣體進(jìn)入乙燒杯中溶解生成的碳酸鈣 b a C 一開始排出來(lái)的是空氣進(jìn)入到了乙燒杯中，對(duì)pH基本沒(méi)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(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)揮發(fā)出的HCl氣體進(jìn)入乙燒杯中溶解生成的碳酸鈣；【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】圖中裝置起洗氣功能時(shí)進(jìn)氣管與出氣管的方向是“長(zhǎng)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(méi)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(lái)的氯化氫使石灰水產(chǎn)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(diǎn)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D點(diǎn)處溶液的溶質(zhì)主要有CaCl2和HCl；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。