【題目】小云同學完成如圖實驗:向盛滿CO2氣體的塑料瓶中加入澄清的石灰水,擰緊瓶蓋振蕩。讓她吃驚的是瓶子雖然變癟了,但是并沒有看到白色沉淀。

(發(fā)現(xiàn)問題)沉淀哪去了?

(探究環(huán)節(jié)一)

提出猜想:二氧化碳沒有和氫氧化鈣反應,而是直接溶于水了。于是設計如下實驗進行驗證。

步驟

操作

實驗現(xiàn)象

1

1)取2個相同規(guī)格的軟塑料瓶, 分別集滿二氧化碳氣體

2)分別向 2 個塑料瓶中注入等體積的氫氧化鈣溶液和蒸餾水, 擰緊瓶蓋,振蕩

2 個塑料瓶都變癟了,但是注入氫氧化鈣溶液的塑料瓶癟的程度更大

2

1)用pH試紙測反應前氫氧化鈣溶液的酸堿度

2)向軟塑料瓶中注入適量氫氧化鈣溶液震蕩后,測反應后溶液的 pH

反應前氫 pH 大于 7;

反應后 溶液的pH小于7

1)小云預期會看到白色沉淀的依據(jù)是______________________(寫出反應的化學方程式)

2)反應后溶液的pH小于7是由于生成了____(寫化學式);通過分析以上實驗現(xiàn)象,小云得到的結論是_______________________

(探究環(huán)節(jié)二)

查閱資料后得知:適量的二氧化碳和氫氧化鈣能發(fā)生反應生成難溶于水的碳酸鈣,如果二氧化碳過量,則碳酸鈣會繼續(xù)和二氧化碳反應生成可溶性的碳酸氫鈣。(“”代表反應的方向)CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2

提出猜想:實驗中可能二氧化碳過量,反應生成了碳酸氫鈣,所以沒有看到沉淀

步驟

操作

實驗現(xiàn)象

1

取少量的氫氧化鈣溶液于試管中,向其中持續(xù)通入CO2氣體

開始產(chǎn)生白色沉淀過一會兒,白色沉淀消失

2

1)取一個軟塑料瓶,集滿二氧化碳氣體,向其中注入少量的氫氧化鈣溶液,擰緊瓶蓋,振蕩

2)此時將軟塑料瓶放在熱水浴中加熱

3)將加熱后的軟塑料瓶冷卻

瓶子變癟

溶液變渾濁

溶液又變澄清

3

1)取一個軟塑料瓶,集滿二氧化碳氣體,向其中注入少量的氫氧化鈣溶液,擰緊瓶蓋,振蕩

2)向實驗后的軟塑料瓶中繼續(xù)滴加氫氧化鈣溶液

?

實驗結論:猜想成立

1)實驗步驟2中“改變瓶子的溫度”目的是___________。

2)實驗步驟3中看到的實驗現(xiàn)象是________________。

【答案】 H2CO3 假設不成立 證明有碳酸氫鈣生成 瓶子變癟,溶液變渾濁

【解析】

探究環(huán)節(jié)一:

1)氫氧化鈣能與二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,該反應的化學方程式為:;

2)反應后溶液的pH小于7是由于二氧化碳與水反應生成了碳酸,碳酸顯酸性,使pH7;

2 個塑料瓶中注入等體積的氫氧化鈣溶液和蒸餾水, 擰緊瓶蓋,振蕩,兩個塑料瓶都變癟,且注入氫氧化鈣溶液的塑料瓶癟的程度更大,說明氫氧化鈣與二氧化碳發(fā)生了反應,消耗的二氧化碳多,且氫氧化鈣顯堿性,但向軟塑料瓶中注入適量氫氧化鈣溶液震蕩后,pH7,也能說明氫氧化鈣與二氧化碳發(fā)生了反應,故得出結論:假設不成立;

探究環(huán)節(jié)二:(1)由資料可知,適量的二氧化碳和氫氧化鈣能發(fā)生反應生成難溶于水的碳酸鈣,如果二氧化碳過量,則碳酸鈣會繼續(xù)和二氧化碳反應生成可溶性的碳酸氫鈣,碳酸氫鈣在加熱的條件下會重新分解為碳酸鈣、二氧化碳和水,故實驗步驟2改變瓶子的溫度目的是:證明有碳酸氫鈣生成;

2)取一個軟塑料瓶,集滿二氧化碳氣體,向其中注入少量的氫氧化鈣溶液,擰緊瓶蓋,振蕩,氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,生成的碳酸鈣會繼續(xù)和二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈣,消耗了二氧化碳,瓶內壓強減小,故瓶子變癟;

向實驗后的軟塑料瓶中繼續(xù)滴加氫氧化鈣溶液,氫氧化鈣會和剩余的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水,且氫氧化鈣也能與碳酸氫鈣反應生成碳酸鈣,溶液變渾濁,故實驗現(xiàn)象為:瓶子變癟,溶液變渾濁。

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