【二氧化碳通入紫色石蕊试液,石蕊溶液由_色变为_色,方程式为_,加热】在化学实验中,通过观察物质之间的反应现象,可以判断其性质和变化规律。其中,二氧化碳与紫色石蕊试液的反应是一个典型的酸碱指示剂实验。以下是该实验的主要过程、现象及化学反应的总结。
一、实验现象总结
当将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液时,由于二氧化碳溶于水生成碳酸(H₂CO₃),使溶液呈酸性,导致石蕊试液的颜色发生变化。随后,对溶液进行加热,碳酸分解为二氧化碳和水,溶液恢复为中性,颜色也随之改变。
具体现象如下:
- 初始状态:紫色石蕊试液呈紫色。
- 通入二氧化碳后:溶液由紫色变为红色。
- 加热后:溶液由红色变为紫色。
二、化学反应方程式
1. 二氧化碳溶于水生成碳酸
$$
\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3
$$
2. 碳酸使石蕊试液变红
碳酸是一种弱酸,使石蕊试液由紫色变为红色。
3. 加热分解碳酸
$$
\text{H}_2\text{CO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}
$$
三、实验数据总结表
实验步骤 | 溶液颜色变化 | 原因说明 | 化学反应式 |
初始状态 | 紫色 | 石蕊试液本身呈中性 | — |
通入CO₂ | 紫色 → 红色 | CO₂溶于水生成H₂CO₃,溶液呈酸性 | $ \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 $ |
加热 | 红色 → 紫色 | H₂CO₃分解,溶液恢复中性 | $ \text{H}_2\text{CO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O} $ |
四、实验意义
该实验不仅展示了二氧化碳的酸性特性,也体现了酸碱指示剂在酸碱反应中的应用。通过颜色的变化,能够直观地判断溶液的酸碱性,是中学化学中一个重要的基础实验。
同时,该实验也说明了二氧化碳的可逆性:在一定条件下,CO₂可以溶解并形成酸,也可以通过加热重新释放出来,体现出化学反应的可逆性和条件依赖性。