【二氧化碳通入澄清石灰水】当二氧化碳气体被通入澄清的石灰水时,会发生明显的化学反应,这一现象常用于检测二氧化碳的存在。通过观察溶液的变化,可以判断是否有二氧化碳参与反应。
一、实验现象总结
现象描述 | 具体表现 |
溶液由澄清变浑浊 | 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,使溶液变浑浊 |
浑浊度随CO₂量变化 | 初期浑浊明显,继续通入CO₂后浑浊逐渐消失 |
继续通入CO₂后溶液变澄清 | 碳酸钙与过量CO₂和水反应生成可溶的碳酸氢钙 |
二、化学反应原理
1. 初步反应:
$$
\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O}
$$
- 二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀(白色)和水。
2. 进一步反应(过量CO₂):
$$
\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2
$$
- 碳酸钙在过量CO₂和水的作用下转化为可溶的碳酸氢钙,溶液重新变澄清。
三、实验应用
- 检验CO₂气体:若石灰水变浑浊,则说明存在CO₂。
- 验证碱性物质:澄清石灰水为强碱性,与酸性气体CO₂反应明显。
- 教学演示:该实验是初中化学中常见的实验之一,直观展示酸碱反应与沉淀生成过程。
四、注意事项
- 实验应在通风良好的环境中进行,避免吸入过多CO₂。
- 澄清石灰水需新鲜配制,避免因久置而失效。
- 控制CO₂通入速度,以便观察清晰的变化过程。
通过本实验,不仅可以直观地了解二氧化碳的性质,还能掌握化学反应中沉淀与溶解的动态变化过程,对理解酸碱反应具有重要意义。