Question

【題目】某興趣小組用圖 Ⅰ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）寫出圖1中甲裝置中發(fā)生反應的化學方程式_______；石灰水變渾濁是因為生成了_______。（填化學式）

（2）為探究“飽和石灰水渾濁后變澄清的原因”,小組開展了如下活動:

[查閱文獻]碳酸鈣（碳酸鈉等）與二氧化碳、水反應生成可溶于水的碳酸氫鈣（碳酸氫鈉等）

[提出假設]假設1:揮發(fā)出的HCl使渾濁變澄清;

假設2:_________。

[設計實驗]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（填字母序號）;其中存放的試劑合理是______（填選項序號）。

A 濃硫酸

B 飽和NaHCO3溶液

C 飽和Na2CO3溶液

D NaOH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.

[得出結論]由以上探究可得出結論是_________。

（3）該興趣小組在老師指導下,用pH傳感器測得圖1燒杯中溶液的pH隨通入時間的變化曲線如圖3。

①AB段pH值幾乎不變的可能原因是_____； D點所得溶液的成分除H2O外還有_________。

②BC段發(fā)生反應的化學方程式主要有_______。

Answer 1

【答案】 CaCO3 生成的 CO2 使渾濁變澄清 b a B 揮發(fā)出來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 一開始排出來的是空氣，不會使溶液的PH值明顯變化 CaCl2和HCl

【解析】

（1）由圖可知，圖1中甲裝置中發(fā)生的反應是石灰石中的碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應的化學方程式寫為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。

圖1乙裝置中的反應是甲裝置中生成的二氧化碳與乙裝置中的澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成水和碳酸鈣沉淀，碳酸鈣沉淀使澄清石灰水變渾濁，碳酸鈣的化學式為CaCO3，故填CaCO3。

（2）[提出假設]由查閱文獻可知：碳酸鈣能與二氧化碳、水反應生成可溶于水的碳酸氫鈣，所以飽和石灰水渾濁后變澄清的原因還有可能是甲中生成的二氧化碳與碳酸鈣反應生成可溶性碳酸氫鈣的緣故，故填生成的 CO2 使渾濁變澄清。

[設計實驗]除去氣體中的雜質，應該使氣體與洗液充分接觸，則氣體應該從長管進入洗瓶，所以裝置的連接順序是甲→b→a→乙，故填：b、a；

A 濃硫酸具有吸水性，只能吸收氣體中的水分，不會吸收HCl，且不與HCl反應，選項錯誤；

B NaHCO3能與HCl反應生成NaCl、H2O、CO2，能將雜質轉化為欲保留的物質，選項正確

C Na2CO3能與CO2、H2O反應生成可溶于水的NaHCO3，會消耗CO2，選項錯誤；

D NaOH既能與HCl反應，還能與CO2反應，不符合除雜原則，選項錯誤，故填：B。

[得出結論]由圖1實驗可知，濃鹽酸揮發(fā)出來的氯化氫使石灰水產(chǎn)生的渾濁最終變澄清，向飽和石灰水中通入CO2，飽和石灰水變渾濁后繼續(xù)通人足量CO2，沉淀部分溶解但最終并未完全澄清，說明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，故填：揮發(fā)出來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）①B段pH值幾乎不變是因為圖甲裝置中一開始排出來的是空氣，二氧化碳的含量少，反應的氫氧化鈣的質量較少，不會使溶液的pH值明顯變化，故填:一開始排出來的是空氣，不會使溶液的pH值明顯變化；

由圖可知，D點時溶液的pH<5，溶液呈酸性，這是因為從甲中濃鹽酸中揮發(fā)出來的氯化氫進入乙中與水形成鹽酸，鹽酸與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，最終鹽酸有剩余使溶液呈酸性，所以D點所得溶液的成分除H2O外還有CaCl2和HCl，故填:CaCl2和HCl。

②由圖可知，BC段發(fā)生反應使溶液由堿性轉化為酸性，發(fā)生的反應是從甲中濃鹽酸中揮發(fā)出來的氯化氫進入乙中與水形成鹽酸，鹽酸與氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，故反應的化學方程式為：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。