题目内容

【题目】某兴趣小组用如图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)石灰水变浑浊是因为生成了__________。(填化学式)

(2)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:

(查文献)碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于的碳酸氢钙(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,小华在甲、乙装置之间增加如图装置, 装置的连接顺序是甲→______→_______→乙(填字母序号);其中存放的试剂合理是________(填选项序号)。

A 浓硫酸 B NaOH 溶液 C 饱和Na2CO3溶液 D 饱和NaHCO3溶液

(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)由以上探究可得出结论是____________________________。

(3)该兴趣小组在老师指导下,用pH传感器测得烧杯中溶液的 pH 随通入时间的变化曲线如图。

①AB 段pH值不变的可能原因是_______;D点所得溶液的成分除 H2O外还有______。

②BC 段发生的化学方程式主要有________________________。

【答案】CaCO3 生成的 CO2 使混浊变澄清 b a D 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 先排出的是装置内的空气,不会使溶液的pH明显变化 氯化钙、氯化氢 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O

【解析】

(1)二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故石灰水“变浑浊”是因为生成了碳酸钙,其化学式为:CaCO3。
(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”,小华在甲、乙装置之间增加如图装置,装置的连接顺序是甲→b→a→乙;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,得出结论: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。
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,且氯化氢与氢氧化钙反应生成的氯化钙。
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。
故答案为:(1)CaCO3;
(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]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先排出的是装置内的空气,不会使溶液的pH明显变化;氯化钙、氯化氢;

②CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。

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