3

Для определения наличия углекислого газа \( \text{CO}_2 \) часто используют качественную реакцию с раствором гидроксида кальция \(\text{Ca(OH)}_2\), известным как известковая вода. Когда углекислый газ проходит через этот раствор, образуется белый осадок карбоната кальция \(\text{CaCO}_3\), который делает раствор мутным.

Вот уравнение реакции:

\[ \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \]

Рассмотрим предложенные варианты:

1. \( \text{CO}_2 + \text{H}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 \) — это гипотетическое взаимодействие, в реальности такая реакция не протекает.
2. \( \text{CO}_2 + \text{CaO} \rightarrow \text{CaCO}_3 \) — эта реакция тоже образует карбонат кальция, но прежде чем использовать, надо учесть, что реакция обычно начинается с растворимого вещества.
3. \( \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \) — это и есть наиболее часто используемая качественная реакция.
4. \( \text{CO}_2 + \text{C} \rightarrow 2\text{CO} \) — это реакция с углеродом, не связанная с качественным определением CO\(_2\).

Таким образом, правильный ответ — вариант 3: \( \text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \).

Это реакция, которая показывает наличие углекислого газа через образование белого осадка карбоната кальция.