Question

【题目】某兴趣小组用图I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。

　　　

（1）甲装置中发生反应的化学方程式是_____；乙装置中石灰水先变浑是因为生成了碳酸钙。

（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，同学们开展了如下活动：

[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：挥发出的HCl使浑浊变澄清；

假设2：_____。

[设计实验]为除去CO2中的HCl，小华在图I中甲、乙装置之间增加图II装置，装置的连接顺序是甲→_____（填管口字母）→_____（填管口字母）→乙，其中存放的试剂合理是_____（填序号）。

A 浓硫酸

B 饱和Na2CO3溶液

C NaOH溶液

D 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]由以上探究可得出的结论是_____（填：“假设1”或“假设2”）成立。

（3）同学们在老师指导下，用pH传感器测得图I烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图所示。

①AB段pH不变的可能原因是_____。

②BC段发生反应的化学方程式主要有_____。

③D点所得溶液的成分除H2O外还有_____。

Answer 1

【答案】2HCl＋CaCO3=CaCl2＋CO2↑＋H2O 产生的CO2使浑浊变澄清 b a D 假设1 一开始排出来的是空气，不会使溶液pH明显变化 Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O、2HCl＋Ca(OH)2=CaCl2＋2H2O CaCl2和HCl（或Ca2＋、H＋、Cl－）

【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，则可提出假设产生的二氧化碳使石灰水变澄清。
[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饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清；二氧化碳只能使饱和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。
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。
③D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。
故答案为：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）[提出假设]产生的二氧化碳使石灰水变澄清；
[设计实验]b；a；D；
[得出结论]假设1
（3）①一开始排出来的是空气，不会使溶液pH明显变化
②Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O2HCl+Ca（OH）2═CaCl2+2H2O
③CaCl2和HCl（或Ca2+、H+、Cl-）