Question

（10分）某農村中學的化學興趣小組在開展實驗活動時，用山泉水配制氫氧化鈉溶液，結果配制幾次所得的溶液都出現渾濁的現象，放置一段時間后，容器底部還出現白色沉淀物。興趣小組的同學針對此奇異的現象展開如下探究：
提出問題：用山泉水配制的氫氧化鈉溶液為什么會出現渾濁，白色沉淀是什么物質？
作出猜想：I、氫氧化鈉樣品不純，含不溶性雜質；
II、氫氧化鈉與溶解在山泉水中的某物質發生反應生成難溶于水的物質。
（1）小明通過實驗很快就排除了猜想I，他的實驗是                          。
查閱資料：本地山泉水是硬水，含較多的碳酸氫鈣。碳酸氫鈣[Ca(HCO₃)₂]受熱會分解，也能與氫氧化鈉反應，且都有碳酸鈣生成。
（2）小紅取來少量的山泉水于燒杯中，往其中加入適量的肥皂水，攪拌，觀察到
            的現象，確認所取的山泉水是硬水。
（3）小明和小紅對所得的沉淀物中含有的碳酸鈣進行實驗：

（4）該山泉水經過               （填操作名稱），就可用于配制氫氧化鈉溶液。

Answer 1

分析：（1）猜想I為含不溶物，所以可以選擇蒸餾水來進行驗證；
（2）根據硬水的定義及肥皂水的性質來解答；
（3）根據碳酸鈣和稀鹽酸反應的產物來判斷實驗現象，并寫出該反應的化學方程式；
（4）根據題意及硬水軟化的方法來解答該題．
解：（1）猜想I中說含有不溶性雜質，所以可以將氫氧化鈉加入足量的蒸餾水中進行溶解，結果全部溶解，所以可以判斷在氫氧化鈉樣品中不含不溶性物質；
（2）硬水中含有較多的鈣鎂離子，加入肥皂水產生的泡沫較少，同時會產生較多的浮渣，所以如果向山泉水中加入肥皂水攪拌，觀察到較少的泡沫即可判斷該山泉水為硬水；
（3）根據實驗結論可以知道該沉淀物中含有碳酸鈣，所以實驗現象應該為固體減少，同時固體表面產生氣泡，該反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（4）通常用蒸餾或過濾的方法來軟化硬水，所以經過蒸餾或是煮沸后過濾得到的水，可以用來配制氫氧化鈉溶液．
故答案為：（1）取樣，加入足量的蒸餾水，攪拌后固體全部溶解，沒有渾濁物產生；
（2）泡沫較少；
（3）固體不斷溶解，表面有氣泡冒出；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（4）蒸餾（或是煮沸后過濾）．
點評：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．