【往澄清石灰水中持续通入二氧化炭】在化学实验中,向澄清石灰水中持续通入二氧化碳是一个经典的反应实验。该实验常用于验证二氧化碳的存在以及观察其与氢氧化钙的反应过程。通过这一实验,可以直观地了解气体与溶液之间的化学反应现象及变化规律。
实验现象总结:
当将二氧化碳气体持续通入澄清石灰水(即氢氧化钙溶液)时,会依次出现以下现象:
1. 初期阶段:溶液由澄清变为浑浊,这是由于生成了不溶于水的碳酸钙沉淀。
2. 继续通入:随着二氧化碳的不断加入,碳酸钙沉淀逐渐溶解,溶液再次变回澄清。
3. 过量阶段:若继续通入二氧化碳,溶液仍保持澄清,说明反应已进入稳定状态。
这一现象表明,二氧化碳与氢氧化钙的反应是可逆的,且在不同条件下会产生不同的产物。
反应过程分析表
| 阶段 | 现象 | 化学反应式 | 说明 |
| 初期 | 溶液变浑浊 | Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O | 生成碳酸钙沉淀,使溶液变浑浊 |
| 中期 | 沉淀逐渐溶解,溶液变澄清 | CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ | 碳酸钙与过量二氧化碳和水反应生成可溶性碳酸氢钙 |
| 后期 | 溶液保持澄清 | Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O(可逆) | 若停止通入,可能重新析出碳酸钙 |
实验意义与应用:
此实验不仅能够帮助理解二氧化碳的性质,还广泛应用于工业、环境监测等领域。例如,在检测空气中二氧化碳浓度时,可通过观察石灰水的浑浊程度进行初步判断。此外,该反应也解释了自然界的“喀斯特地貌”形成机制,即二氧化碳溶于水后与碳酸盐岩石发生反应,导致岩石被溶解。
注意事项:
- 实验过程中应控制二氧化碳的通入速度,避免反应过于剧烈。
- 实验结束后需及时关闭气源,防止气体泄漏。
- 实验后的废液应妥善处理,避免对环境造成污染。
通过本实验,可以更深入地理解气体与溶液之间的化学反应机理,为后续学习其他气体与溶液的反应提供参考。


