Question

4．某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用自來水配制氫氧化鈉溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)溶液中有白色渾濁物．對(duì)此現(xiàn)象小組同學(xué)都感到疑惑，于是進(jìn)行了如下探究．
【提出問題】白色渾濁物是什么物質(zhì)？
【查閱資料】①自來水是硬水，常常含有Ca（HCO₃）₂ 和Mg（HCO₃）₂．
②Ca（HCO₃）₂ 能與氫氧化鈉反應(yīng)：Ca（HCO₃）₂+2NaOH=CaCO₃↓+2H₂O+Na₂CO₃
Mg（HCO₃）₂能與氫氧化鈉反應(yīng)：Mg（HCO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2H₂O+Na₂CO₃
③Mg（OH）₂在熱水中溶解度增大，可形成稀溶液．
【作出猜想】猜想一：白色渾濁物是CaCO₃猜想二：白色渾濁物是Mg（OH）₂
猜想三：白色渾濁物是CaCO₃和Mg（OH）₂．
【實(shí)驗(yàn)探究】

（1）步驟Ⅰ中，發(fā)現(xiàn)杯壁發(fā)燙，原因是  氫氧化鈉溶解放出熱量．
（2）若現(xiàn)象a酚酞溶液不變色，現(xiàn)象b有氣泡冒出，則猜想一正確，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）若現(xiàn)象a液體變紅、現(xiàn)象b有氣泡冒出，則猜想三正確．
【拓展延伸】（1）小紅同學(xué)認(rèn)為濾液B中只含有Na₂CO₃，但小霞同學(xué)認(rèn)為濾液B中還可能存在NaOH．于是，小霞取少量濾液B于試管中，滴加無色酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)酚酞溶液變紅，證明濾液B中確實(shí)有NaOH．
小薇認(rèn)為由小霞的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不正確，理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使無色酚酞溶液變紅．
為了證明NaOH確實(shí)存在，請(qǐng)你寫出對(duì)小霞實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)措施在加入無色酚酞溶液之前，先加入足量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液以除去碳酸鈉的干擾．
（2）寫出從該濾液B中得到純NaOH溶液的化學(xué)方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）實(shí)驗(yàn)室在配制溶液時(shí)，應(yīng)該使用蒸餾水．
（2）判斷自來水是硬水的方法是加肥皂水振蕩，產(chǎn)生泡沫較少．

Answer 1

分析 根據(jù)查閱資料：自來水是硬水，常常含有Ca（HCO₃）₂ 和Mg（HCO₃）₂．Ca（HCO₃）₂+2NaOH=CaCO₃↓+2H₂O+Na₂CO₃，
Mg （HCO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2H₂O+Na₂CO₃，及氫氧化鈉溶解放出熱量，而Mg（OH）₂在熱水中溶解度增大，可推測(cè)猜想三：白色渾濁物是白色渾濁物是CaCO₃和Mg（OH）₂；
若現(xiàn)象a酚酞溶液不變色，說明不含氫氧化鎂；現(xiàn)象b有氣泡冒出，說明含有碳酸鈣；碳酸鈉溶液顯堿性，也能使無色酚酞溶液變紅，所以在加入無色酚酞溶液之前，先加入足量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液以除去碳酸鈉的干擾．
由此可知實(shí)驗(yàn)室在配制溶液時(shí)應(yīng)該使用蒸餾水（或純水）；用肥皂水可鑒別軟硬水進(jìn)行解答．

解答 解：根據(jù)查閱資料：自來水是硬水，常含有Ca（HCO₃）₂ 和Mg（HCO₃）₂；Ca（HCO₃）₂+2NaOH=CaCO₃↓+2H₂O+Na₂CO₃，
Mg （HCO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2H₂O+Na₂CO₃，及氫氧化鈉溶解放出熱量，而Mg（OH）₂在熱水中溶解度增大，可推測(cè)猜想三：白色渾濁物是白色渾濁物是CaCO₃和Mg（OH）₂；
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）取氫氧化鈉于燒杯中，加自來水水?dāng)嚢�，杯壁發(fā)燙，原因是：氫氧化鈉溶解放出熱量；
（2）Mg（OH）₂在熱水中溶解度增大，可形成稀溶液，顯堿性，若現(xiàn)象a酚酞溶液不變色，說明不含氫氧化鎂；現(xiàn)象b有氣泡冒出，說明含有碳酸鈣；碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③若猜想三是正確的，需要現(xiàn)象a液體變紅；現(xiàn)象b有氣泡冒出；
【拓展延伸】（1）碳酸鈉溶液顯堿性，也能使無色酚酞溶液變紅，所以在加入無色酚酞溶液之前，先加入足量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液以除去碳酸鈉的干擾．
（2）要得到純NaOH溶液就需要將碳酸鈉除去，可加入適量的氫氧化鈣溶液；化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）通過上述實(shí)驗(yàn)可知實(shí)驗(yàn)室在配制溶液時(shí)應(yīng)該使用蒸餾水（或純水）．
（2）鑒別自來水是硬水的方法是在自來水中加肥皂水，振蕩，產(chǎn)生泡沫較少；
故答案為：【作出猜想】CaCO₃ 和Mg（OH）₂；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）氫氧化鈉溶解放出熱量；
（2）一；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）現(xiàn)象a液體變紅； 現(xiàn)象b有氣泡冒出；
【拓展延伸】（1）碳酸鈉溶液顯堿性，也能使無色酚酞溶液變紅．
在加入無色酚酞溶液之前，先加入足量的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液以除去碳酸鈉的干擾；
（2）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）蒸餾（或純）；（2）加肥皂水振蕩，產(chǎn)生泡沫較少（或較多浮渣）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．