Если углекислый газ пропустить через известковую воду

что будет, если пропустить выделяющийся газ в пробирку с раствором гидроксида кальция

(т. е. углекислый газ) в пробирку с раствором гидроксида кальция (т. е. известковой воды) . Как это объяснить? Уравнение реакции. И выпадет ли осадок при замене Ca(OH)2 на CaCl2?

СО2 при растворении в воде образует угольную кислоту:
СО2+Н2О = Н2СО3
Далее идет реакция кислоты и основания
Н2СО3+Са(ОН)2 = СаСО3+2Н2О
СаСО3 — нерастворимая соль (карбонат кальция — это мел, или мрамор например), поэтому раствор мутнеет, а потом появляется осадок.
Если заменить Са(ОН)2 на СаСl2, то угольная кислота с ней не будет взаимодействовать — кислота может вытеснять из соли только более слабую кислоту, а НСl — соляная кислота — относится к сильным кислотам (она входит в состав желудочного сока). Так что тогда раствор не изменится никак.
Из широко известных кислот слабее угольной только синильная, поэтому если пропустить углекислый газ через раствор соли синильной кислоты (цианистого калия, например) — то мы почувствуем запах миндаля — так пахнет синильная кислота.
H2CО3+2КСN =К2СО3+2НСN
Но лучше такие опыты проводить только на бумаге, и держаться подальше от таких веществ, как КСN.

Тебе, деточка, не сказали самого главного: при пропускании углекислого газа известковая вода СНАЧАЛА помутнеет (образуется осадок), но затем, при пропускании избытка углекислого газа, раствор вновь станет прозрачным (осадок растворится!). Во сюжет! Загадка природы! Почему это происходит — подумай! Это КЛАССИКА ХИМИИ, эти реакции надо помнить всегда, наизусть! Одну тебе написали:
Сa(OH)2+CO2=CaCO3+H2O — по этой реакции образуется осадок, но затем начинается ВТОРАЯ РЕАКЦИЯ — и по ней осадок растворяется. Найди эту реакцию в учебнике и запомни ее навсегда!
Кстати, никакой «угольной кислоты» в растворе не образуется. Ее вообще практически не существует в природе (равновесие в реакции СО2+Н2О=H2CO3 сильнейшим образом сдвинуто влево), а уж в растворе известковой воды ее в принципе даже появиться не может, потому что известковая вода имеет сильнощелочную реакцию. Существуют только соли угольной кислоты (карбонаты).

Источник

Практическая работа 3. Получение углекислого газа и изучение его свойств.

Оборудование и реактивы: лабораторный штатив с лапкой, аппарат Кирюшкина (либо прибор, состоящий из колбы на 100 мл и пробки с газоотводной трубкой), стакан на 100 мл, кусок бумаги, спиртовка, держатель для пробирок, лучинка, две пробирки, известковая вода (раствор гидроксида кальция), лакмус.

1. Изучите выданный вам прибор Кирюшкина для получения газов (рис. 133). Он состоит из пробирки с трубкой для выхода газа и вставленной в неё пробки с длинной воронкой, на нижней части которой укреплена прокладка. Газоотводная трубка снабжена краном, регулирующим ток выделяющегося газа. Выньте пробку с воронкой из пробирки, но не полностью, а на 2-3 см и в образовавшийся зазор опустите несколько кусочков мрамора так, чтобы они оказались на прокладке. После этого плотно закройте пробирку пробкой. Налейте в воронку 10%-й раствор соляной кислоты в таком количестве, чтобы кислота полностью закрыла мрамор. Закройте кран на газоотводной трубке. Что происходит? Если кислота поднимается вверх по воронке, значит, прибор герметичен и готов к использованию. Если в школьной лаборатории нет приборов Кирюшкина, для получения углекислого газа можно воспользоваться колбой, закрытой пробкой с помещённой в неё газоотводной трубкой (рис. 134). В колбу кладут кусочки мрамора (или насыпают порошок мела) и заливают 10%-м раствором соляной кислоты. В чём состоит недостаток такого прибора по сравнению с прибором Кирюшкина?

2. Заполните углекислым газом химический стакан. Для этого опустите конец газоотводной трубки на дно стакана и откройте кран. Чтобы углекислый газ не смешивался с воздухом, отверстие стакана закройте листом бумаги, в котором сделайте отверстие для газоотводной трубки. Через несколько минут приподнимите бумагу и поднесите к отверстию стакана зажжённую лучинку. Что наблюдаете? Продолжайте заполнение стакана углекислым газом до тех пор, пока лучинка не станет гаснуть. После этого закройте кран на аппарате Кирюшкина. Напишите уравнение реакции получения углекислого газа. Можно ли собирать углекислый газ в сосуд, расположенный вверх дном? Почему?

3. «Перелейте» собранный углекислый газ в две пробирки. При помощи зажжённой лучинки убедитесь в том, что они заполнены углекислым газом. В одну пробирку прилейте 1 мл фиолетового раствора лакмуса. Что наблюдаете? О чём свидетельствует изменение окраски индикатора? Напишите уравнение реакции.

4. К другой пробирке с углекислым газом прилейте 1 мл известковой воды (раствор гидроксида кальция). Какое вещество выпадает в осадок? Напишите уравнение реакции.

5. В пробирку с осадком карбоната кальция поместите конец газоотводной трубки аппарата Кирюшкина и откройте кран. Пропускайте углекислый газ до тех пор, пока весь осадок не растворится. Какое вещество находится в растворе? После этого нагрейте раствор в пробирке до кипения. Напишите в тетрадь уравнения реакций.

6. Сделайте выводы о физических и химических свойствах углекислого газа.

При заливе мрамора кислотой наблюдается выделение газа. Недостаток колбы с газоотводной трубкой состоит в том, что в ней нельзя остановить реакцию, а в приборе Кирюшкина – можно.

При внесении тлеющей лучины в стакан с углекислым газом, лучина гаснет.

Уравнение реакции получения углекислого газа:
CaCO₃ + 2HCl ⟶ CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Углекислый газ нельзя собирать в сосуд, расположенный вверх дном, потому что углекислый газ тяжелее воздуха.

Раствор лакмуса в углекислом газе меняет свой цвет на красный, что говорит о кислой среде.
CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃
H₂CO₃ ⇄ H + + HCO₃ —

При добавлении известковой воды к углекислому газу наблюдается выпадение карбоната кальция:
Ca(OH)₂ + CO₂ ⟶ CaCO₃↓ + H₂O

При пропускании углекислого газа через пробирку с карбонатом кальция, наблюдается растворение осадка, т. к. в результате реакции образуется растворимый гидрокарбонат кальция.
CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⟶ Ca(HCO₃)₂

После кипячения раствора с гидрокарбонатом кальция, наблюдается появление осадка карбоната кальция.
Ca(HCO₃)₂ t ⟶ CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

Физические свойства. Углекислый газ – это бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, он тяжелее воздуха.

Химические свойства. Углекислый газ относится к кислотным оксидам. Частично взаимодействует с водой с образованием угольной кислоты, лакмус окрашивает такой раствор в красный цвет, что говори о кислой среде. Углекислый газ взаимодействует с щелочами с образованием карбонатов, также взаимодействует с карбонатами с образованием гидрокарбонатов.

Источник

Практическая работа 6. Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств. Распознавание карбонатов.

Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств.

1) Поместите в пробирку несколько кусочков мела или мрамора и прилейте немного разбавленной соляной кислоты. Пробирку быстро за кройте пробкой с газоотводной трубкой. Коней трубки поместите в другую пробирку, в которой находится 2-3 мл известковой воды. Несколько минут пропускайте выделяющийся газ через известковую воду.

Что происходит, если на мел (мрамор) действуют соляной кислотой?

Почему при пропускании образующегося газа через раствор известковой воды сначала происходит помутнение, а затем взвесь растворяется?

2) Конец газоотводной трубки выньте из раствора и сполосните в дистиллированной воде. Поместите трубку в пробирку с 2-3 мл дистиллированной воды и пропустите через неё выделяющийся газ. Через не сколько минут выньте трубку из раствора и добавьте к нему несколько капель синего лакмуса. Что наблюдаете?

3) В пробирку налейте 2-3 мл разбавленного раствора гидроксида натрия, добавьте к нему несколько капель фенолфталеина и затем через раствор пропустите выделяющийся газ. Что наблюдаете?

Напишите уравнения всех проведённых реакций в молекулярном, ионном и сокращённом ионном виде.

Распознавание карбонатов.

В трёх пробирках даны кристаллические вещества: сульфат натрия, хлорид цинка, карбонат калия. Определите, какое вещество находится в каждой пробирке.

Сделайте вывод, что является качественной реакцией на карбонат-ионы. Напишите соответствующее уравнение реакции.

Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств.

При взаимодействии мела с соляной кислотой наблюдается выделение газа:
CaCO₃ + 2HCl ⟶ CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
CaCO₃ + 2H + + 2Cl — ⟶ Ca 2+ + 2Cl — + H₂O + CO₂↑
CaCO₃ + 2H + ⟶ Ca 2+ + H₂O + CO₂↑

При пропускании выделяющегося газа через известковую воду, наблюдается помутнение раствора:
Ca(OH)₂ + CO₂ ⟶ CaCO₃↓ + H₂O
Ca 2+ + 2OH — + CO₂ ⟶ CaCO₃↓ + H₂O

При дальнейшем пропускании выделяющегося газа мутный раствор становится прозрачным. Это связано с тем, что нерастворимый карбонат кальция, при взаимодействии с углекислым газом, превращается в растворимый гидрокарбонат кальция:
CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⟶ Ca(HCO₃)₂
CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⟶ Ca 2+ + 2HCO₃ —

При добавлении лакмуса в дистиллированную воду, через которую пропускали углекислый газ, наблюдается окрашивание в красный цвет. Это объясняется тем, что углекислый газ реагирует с водой с образованием слабой угольной кислоты:
H₂O + CO₂ ⇄ H₂CO₃

При добавлении фенолфталеина раствор гидроксида натрия, наблюдается окрашивание раствора в малиновый цвет. При пропускании углекислого газа через этот раствор, происходит его обесцвечивание. Это связано с тем, что гидроксид натрия вступает в реакцию с углекислым газом:
2NaOH + CO₂ ⟶ Na₂CO₃ + H₂O
2Na + + 2OH — + CO₂ ⟶ 2Na + + CO₃ 2- + H₂O
2OH — + CO₂ ⟶ CO₃ 2- + H₂O

Распознавание карбонатов.

В начале добавить соляной кислоты, в пробирке с карбонатом калия выделится газ: K₂CO₃ + 2HCl ⟶ 2KCl + H₂O + CO₂↑

В оставшиеся две пробирки добавить хлорид бария, в пробирке с сульфатом натрия образуется осадок белого цвета: Na₂SO₄ + BaCl₂ ⟶ 2NaCl + BaSO₄↓

В последнюю пробирку добавить гидроксид натрия, если там находится хлорид цинка, то выпадет белый осадок:
ZnCl₂ + 2NaOH ⟶ 2NaCl + Zn(OH)₂↓

Качественной реакцией на карбонат-ионы, является взаимодействие с кислотой, в результате реакции образовывается углекислый газ.

Источник

Лабораторный эксперимент

Соберите прибор для получения газов и проверьте его герметичность. В пробирку налейте 3-4 мл соляной кислоты и опустите в неё 2-3 небольших кусочка мрамора. Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Конец трубки опустите в другую пробирку объёмом 20 мл с 5-6 мл известковой воды. Пропускайте через известковую воду полученный оксид углерода (IV). Что наблюдаете? Продолжайте пропускать углекислый газ до растворения осадка. Объясните наблюдаемые явления.

Полученную жёсткую воду разлейте в три пробирки.

К содержимому первой пробирки добавьте немного раствора мыла, закройте её пробкой и сильно встряхните. Что наблюдаете? Почему?

Вторую пробирку закрепите в пробиркодержателе и нагрейте до кипения. Прекратите нагревание и рассмотрите содержимое. Объясните наблюдаемое явление.

В третью пробирку добавьте раствор стиральной соды. Что наблюдаете?

Сделайте вывод о свойствах жёсткой воды и возможности её применения в технических и пищевых целях, а также о способах устранения жёсткости воды.

При опускании кусочков мрамора в соляную кислоту, наблюдается выделение газа:
CaCO₃ + 2HCl ⟶ CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

При пропускании, выделившегося углекислого газа, через известковую воду, наблюдается помутнение раствора, в следствии образования нерастворимого карбоната кальция:
Ca(OH)₂ + CO₂ ⟶ CaCO₃↓ + H₂O

При дальнейшем пропускании углекислого газа, наблюдается растворение осадка, в следствии образования растворимого гидрокарбоната кальция:
CaCO₃ + H₂O + CO₂ ⟶ Ca(HCO₃)₂

Полученную жёсткую воду разделили по трём пробиркам.

При добавлении раствора мыла в первую пробирку с жесткой водой, наблюдается появление белого жирного осадка, в следствии образования нерастворимого стеарата кальция:
2C₁₇H₃₅COONa + Ca(HCO₃)₂ ⟶ (C₁₇H₃₅COO)₂Ca↓ + 2NaHCO₃

При кипячении второй пробирки с жесткой водой, наблюдается появление белого осадка, в следствии термического разложения карбоната кальция, и образования нерастворимого карбоната кальция:
Ca(HCO₃)₂ t ⟶ CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

При добавлении раствора стиральной соды в третью пробирку с жесткой водой, наблюдается появление белого осадка, в следствии образования нерастворимого карбоната кальция:
Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ ⟶ CaCO₃↓ + 2NaHCO₃

Вывод. В жёсткой воде хуже мылится мыло, увеличивается расход стирального порошка, образуется накипь в системах отопления и горячего водоснабжения. Жесткость воды устраняется кипячением или добавкой соды.

Источник

Если углекислый газ пропустить через известковую воду

Через 925 г известковой воды (раствора гидроксида кальция) с массовой долей растворённого вещества 1% пропустили углекислый газ до образования осадка карбоната кальция. Вычислите объём (н.у.) затраченного на реакцию газа.

Это задание ещё не решено, приводим решение прототипа.

Через 80 г раствора гидроксида натрия с массовой долей растворённого вещества 10% пропустили углекислый газ до образования карбоната натрия. Вычислите объём (н.у.), затраченного на реакцию газа.

1. Составим уравнение реакции:

2. Рассчитаем массу и количество вещества прореагировавшего гидроксида натрия:

= 80 г · 0,1 = 8 г;

= 8 г : 40 г/моль = 0,2 моль.

3. Определим количество вещества и объём затраченного на реакцию углекислого газа:

= 0,1 моль;

= 0,1 моль · 22,4 л/моль = 2,24 л.

Аналоги к заданию № 2550: 2609 3407 4180 4241 4685 Все

Источник