【氢氧化钙和二氧化碳反应】氢氧化钙(Ca(OH)₂)与二氧化碳(CO₂)的反应是化学中常见的现象之一,尤其在实验室或日常生活中具有重要意义。该反应属于酸碱中和反应的一种,同时也常用于检验二氧化碳的存在。
一、反应概述
氢氧化钙是一种强碱,而二氧化碳是一种酸性气体。当二氧化碳通入澄清的氢氧化钙溶液中时,会发生如下反应:
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O
反应生成了碳酸钙沉淀(白色浑浊)和水。若继续通入过量的二氧化碳,则碳酸钙会进一步与水和二氧化碳反应,生成可溶于水的碳酸氢钙(Ca(HCO₃)₂),溶液又会变回澄清。
CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca²⁺ + 2HCO₃⁻
因此,该反应可以分为两个阶段:生成沉淀阶段和沉淀溶解阶段。
二、反应过程总结
| 阶段 | 反应式 | 现象 | 特点 |
| 第一阶段 | Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O | 溶液变浑浊,出现白色沉淀 | 生成难溶的碳酸钙 |
| 第二阶段 | CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ | 白色沉淀逐渐消失,溶液变澄清 | 碳酸钙与过量CO₂反应生成可溶物 |
三、应用与意义
1. 检验二氧化碳:利用此反应的浑浊现象,常用于实验中检测是否有二氧化碳存在。
2. 石灰浆硬化:建筑中使用的石灰浆(主要成分为氢氧化钙)遇空气中的二氧化碳会逐渐硬化,形成碳酸钙,增强结构强度。
3. 工业制备:在某些化工生产中,该反应可用于去除废气中的二氧化碳。
四、注意事项
- 实验中应控制二氧化碳的通入量,避免过量导致沉淀溶解。
- 若使用的是饱和氢氧化钙溶液,反应更明显;若为稀溶液,则可能不易观察到明显变化。
- 该反应也常用于教学中演示酸碱反应和沉淀反应的原理。
通过以上内容可以看出,氢氧化钙与二氧化碳的反应不仅是一个典型的化学反应,也在实际生活中有着广泛的应用价值。理解这一反应的机理和条件,有助于更好地掌握酸碱反应的基本规律。


