【二氧化碳通入澄清石灰水】在化学实验中,“二氧化碳通入澄清石灰水”是一个经典的反应,常用于检验二氧化碳的存在。该反应不仅具有直观的实验现象,而且能够帮助学生理解酸碱反应和沉淀生成的原理。
实验现象总结:
当二氧化碳气体被通入澄清的石灰水(即氢氧化钙溶液)时,溶液会由澄清逐渐变浑浊,这是由于生成了不溶于水的碳酸钙沉淀。随着二氧化碳的持续通入,溶液又会逐渐变回澄清,这是因为过量的二氧化碳与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。
反应过程分析:
1. 初步反应:
- 二氧化碳(CO₂)与氢氧化钙(Ca(OH)₂)反应生成碳酸钙(CaCO₃)沉淀和水(H₂O)。
- 化学方程式为:
$$
\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}
$$
2. 过量二氧化碳后:
- 碳酸钙与过量的二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙(Ca(HCO₃)₂),该物质可溶于水。
- 化学方程式为:
$$
\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2
$$
实验现象表格:
实验阶段 | 现象描述 | 反应物 | 产物 | 化学方程式 |
初期 | 溶液变浑浊 | CO₂、Ca(OH)₂ | CaCO₃、H₂O | CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O |
后期 | 溶液重新变澄清 | CaCO₃、CO₂、H₂O | Ca(HCO₃)₂ | CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂ |
应用与意义:
此实验广泛应用于实验室中,用于验证二氧化碳的存在。此外,它也解释了自然界中“钟乳石”和“石笋”的形成过程,以及为什么长期暴露在空气中的石灰水会变浑浊。通过观察这一现象,可以加深对酸碱反应和溶解度变化的理解。