【二氧化碳通过石灰水的现象】当二氧化碳气体通入澄清的石灰水中时，会观察到明显的现象变化。这一反应是化学中常见的实验之一，常用于检验二氧化碳的存在。以下是该反应的主要现象和相关数据的总结。
一、现象总结
1. 开始通入时：石灰水（即氢氧化钙溶液）保持澄清。
2. 随着二氧化碳的持续通入：溶液逐渐变浑浊，出现白色沉淀。
3. 继续通入过量二氧化碳：白色沉淀逐渐溶解，溶液重新变澄清。
4. 停止通入后：溶液在静置一段时间后可能再次出现轻微浑浊。
这个过程反映了二氧化碳与氢氧化钙之间的可逆反应。
二、反应原理
- 第一步反应（生成碳酸钙沉淀）：
$$
\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O}
$$
此时生成不溶于水的碳酸钙，导致溶液变浑浊。
- 第二步反应（碳酸钙溶解）：
$$
\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2
$$
当二氧化碳过量时，碳酸钙与二氧化碳和水反应生成可溶性的碳酸氢钙，溶液恢复澄清。
三、现象对比表格
| 现象阶段 | 溶液状态 | 反应方程式 | 原因说明 |
| 初始状态 | 清澈透明 | — | 氢氧化钙溶液未与二氧化碳反应 |
| 通入少量CO₂ | 变浑浊 | $\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3\downarrow + \text{H}_2\text{O}$ | 生成不溶的碳酸钙沉淀 |
| 通入过量CO₂ | 恢复清澈 | $\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2$ | 碳酸钙被溶解成可溶性物质 |
| 静置后 | 可能再次变浑 | — | 溶液中部分碳酸氢钙分解为碳酸钙 |
四、实验注意事项
- 实验应在通风良好的环境中进行，避免二氧化碳浓度过高影响呼吸。
- 使用的石灰水浓度不宜过高，否则可能影响反应的明显程度。
- 实验过程中需缓慢通入二氧化碳，以便观察现象的变化过程。
通过上述实验，可以直观地了解二氧化碳与氢氧化钙的化学反应特性，同时也能帮助理解气体与溶液之间发生的可逆反应机制。