Question

某些牙膏中常用纯净的轻质碳酸钙粉末做摩擦剂．化学活动小组欲利用一瓶饱和石灰水制取碳酸钙粉末，查阅资料并设计Ⅰ、Ⅱ两个实验思路如下：

资料：
①碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]
②碳酸氢钙溶液可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙．
（1）Ⅰ中反应的化学方程式为______；
（2）Ⅱ中为使该瓶饱和石灰水完全转化，这瓶石灰水应如何分配？______说明理由．______
（3）工业上为提高碳酸钙的产率，常将饱和石灰水制成石灰乳．向饱和石灰水中加入少量生石灰时，溶液立即变浑浊，分析原因．______．

Answer 1

【答案】分析：题目看似给出了一个很复杂的物质制备转化图，其实仔细梳理，问题都是很简单的，所以不要被表面现象吓倒．
（1）I是饱和石灰水（氢氧化钙）与碳酸钠的反应，由于是复分解反应，相互交换成分形成新的化合物为碳酸钙和氢氧化钠．
（2）首先要考虑为什么要分配，因为图中的转化II分为两步，每一步都是用到石灰水，第一步是石灰水生成碳酸氢钙，第二步是碳酸氢钙和氢氧化钙反应生成碳酸钙．通过化学方程式确定他们的质量比例，进而确定分配比例．
（3）氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，同时生石灰和水反应既生成溶质（氢氧化钙），也消耗溶剂（水），同时还是放热反应．
解答：解：（1）I中是饱和石灰水和碳酸钠的反应，是盐和碱的反应，属于复分解反应，生成碳酸钙和氢氧化钠．对应化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）II中：第一步Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，可以看成Ca（OH）₂+2CO₂=Ca（HCO₃）₂．而第二步是碳酸氢钙与氢氧化钙的反应，所以为Ca（HCO₃）₂+Ca（OH）₂=2CaCO₃↓+2H₂O．根据转化方程式可以看出，转化为碳酸氢钙的氢氧化钙和与碳酸氢钙反应的氢氧化钙的质量是相等的，所以两部分应该是平分的．
（3）向饱和石灰水中加入少量生石灰时，溶液立即变浑浊．一是生石灰会和水反应，消耗掉部分溶剂，导致溶剂质量减少，同时生成了氢氧化钙，而溶质增加，所以会浑浊；二是生石灰和水反应中释放出大量的热，导致原饱和溶液温度升高，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以导致会变浑浊．
故答案为：（1）Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；（2）平分；转化为碳酸氢钙的氢氧化钙和与碳酸氢钙反应的氢氧化钙的质量是相等的，所以两部分应该是平分的；（3）一是生石灰会和水反应，消耗掉部分溶剂，导致溶剂质量减少，同时生成了氢氧化钙，而溶质增加，所以会浑浊；二是生石灰和水反应中释放出大量的热，导致原饱和溶液温度升高，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以导致会变浑浊．
点评：根据问题去思考，而不是被题目表面的复杂所吓倒，这是一个基本的心理考查，也是考试．