关于浓盐酸与大理石(主要成分为碳酸钙,CaCO₃)的反应,综合相关信息说明如下:
一、反应方程式
反应方程式为:
$$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$$
该反应会生成氯化钙(可溶于水)、二氧化碳气体和水。
二、反应现象
气体产生:
反应过程中会观察到无色无味气体(二氧化碳)持续产生,这是由于碳酸钙与盐酸反应生成气体。
无白色沉淀:
与使用稀盐酸反应不同,使用浓盐酸时不会观察到白色沉淀生成。原因在于浓盐酸具有挥发性,反应过程中氯化氢(HCl)会挥发到空气中,消耗了部分生成的氢氧化钙(Ca(OH)₂),从而阻止了后续的碳酸钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀。
三、注意事项
酸的浓度选择:
实验中通常使用稀盐酸而非浓盐酸,以避免HCl挥发导致反应不完全。
气体收集:
产生的二氧化碳气体可用向上排空气法收集,但需注意通风操作。
四、补充说明
若使用稀盐酸制取二氧化碳并通入澄清石灰水,会观察到白色沉淀(碳酸钙)生成,反应方程式为:
$$\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}$$
但此反应需在碱性环境中进行,与浓盐酸反应的条件不同。
综上,浓盐酸与大理石反应虽能产生二氧化碳气体,但因HCl挥发问题,不会形成白色沉淀。