【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”是一个常见的反应,用于检测二氧化碳的存在。该反应具有明显的现象变化,能够直观地反映出气体与溶液之间的化学反应过程。
一、实验原理
当二氧化碳(CO₂)通入澄清的石灰水(即氢氧化钙Ca(OH)₂的水溶液)时,会发生如下化学反应:
$$
\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}
$$
生成的碳酸钙(CaCO₃)是一种不溶于水的白色沉淀物,因此会使原本清澈的石灰水变浑浊。这是判断二氧化碳存在的一个经典方法。
二、实验现象
- 初始状态:澄清石灰水为无色透明液体。
- 通入CO₂后:溶液逐渐变浑浊,出现白色沉淀。
- 继续通入CO₂:若持续通入过量的CO₂,白色沉淀会逐渐溶解,溶液重新变澄清。
这一现象是因为过量的CO₂与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙(Ca(HCO₃)₂):
$$
\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2
$$
三、总结对比表
项目 | 内容 |
实验名称 | 二氧化碳通入澄清石灰水 |
反应式 | CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O |
初期现象 | 溶液变浑浊,产生白色沉淀 |
后期现象(过量CO₂) | 白色沉淀溶解,溶液变澄清 |
反应类型 | 酸碱中和反应、复分解反应 |
应用 | 检测CO₂气体的存在 |
化学物质 | CO₂、Ca(OH)₂、CaCO₃、Ca(HCO₃)₂ |
四、注意事项
1. 实验过程中应控制CO₂的通入速度,避免因过快导致反应不完全或观察不清。
2. 若使用的是饱和石灰水,反应更明显;若为稀释溶液,则可能需要较长的反应时间。
3. 实验结束后应妥善处理废液,避免对环境造成污染。
通过“二氧化碳通入澄清石灰水”这一实验,不仅能够直观理解酸碱反应的基本原理,还能掌握如何通过实验现象判断气体成分,是化学学习中非常基础但重要的内容之一。