Question

【題目】日常生活中，每位同學(xué)都會(huì)接觸到硬水。咸寧市某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的帶領(lǐng)下對硬水進(jìn)行了一些探究和拓展實(shí)驗(yàn)。

（查閱資料）水的硬度是由水中溶解的可溶性鈣和鎂化合物引起的，硬水中溶解的鈣和鎂化合物可分為兩類：鈣、鎂的碳酸氫鹽；鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，一般所說的水的硬度是由上述兩類化合物引起的。

（1）日常生活中常用煮沸的方法將硬水軟化，這種方法可靠嗎？小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下模擬實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)序號	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ	分別取適量碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液于A、B兩支試管中，同時(shí)加熱	A試管中產(chǎn)生氣泡，有沉淀生成，B試管中無明顯現(xiàn)象。
Ⅱ	冷卻后，在上述實(shí)驗(yàn)后兩支試管中，分別滴加幾滴肥皂水，振蕩	①_____（填“A”或“B”）試管中有較多泡沫，另一支試管中泡沫較少。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：用煮沸的方法可以降低水的硬度。

（2）小組同學(xué)對硬水中為什么含有碳酸氫鈣非常感興趣，于是再次學(xué)習(xí)九年級化學(xué)下冊課本中的資料卡片：石筍和鐘乳石的形成。知道了當(dāng)石灰?guī)r遇到溶有二氧化碳的水時(shí)，會(huì)反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣：CaCO3+CO2+H2O═Ca（HCO3）2

小組同學(xué)思考：若向碳酸鈉溶液中通入一定量的二氧化碳，是否也能生成碳酸氫鈉？

于是他們對此開始實(shí)驗(yàn)探究（不考慮二氧化碳和碳酸作為溶質(zhì)的情況）

（提出問題）所得溶液中溶質(zhì)是什么？

（提出猜想）

猜想一：溶質(zhì)為Na2CO3；猜想二：溶質(zhì)為 NaHCO3；猜想三：溶質(zhì)為②_____。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
a．取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二③_____ （填“成立”或“不成立”）
b．取實(shí)驗(yàn)步驟a中上層清液，滴加適量稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想一不成立

寫出實(shí)驗(yàn)步驟b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式④_____。

通過實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)得出了正確結(jié)論。

（3）熱水瓶用久后，瓶膽內(nèi)壁常附著一層水垢，老師說其成分主要是碳酸鈣、氫氧化鎂等。小組同學(xué)認(rèn)為可使用稀鹽酸除去，請寫出發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式⑤_____。

（4）小組同學(xué)還對稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)行了如下探究：

用pH傳感器測得燒杯內(nèi)溶液的pH變化圖象（如圖二），同時(shí)用溫度傳感器測得燒杯內(nèi)溫度變化圖象（如圖三），實(shí)驗(yàn)過程中保溫良好，忽略熱量散失。

Ⅰ．請分析圖三，能得到什么結(jié)論⑥_____。

Ⅱ．圖三中A點(diǎn)對應(yīng)溶液的溶質(zhì)成分是⑦_____ （填寫化學(xué)式）。

Answer 1

【答案】A Na2CO3和NaHCO3 不成立 NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑ Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O 稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出熱量 NaCl和NaOH

【解析】

（1）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，用煮沸的方法可以降低水的硬度，所以A試管中有較多泡沫，另一支試管中泡沫較少；

（2）[提出猜想[向碳酸鈉溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液中溶質(zhì)有以下幾種情況：

①碳酸鈉不和二氧化碳、水反應(yīng)，溶質(zhì)是碳酸鈉；

②部分碳酸鈉和二氧化碳、水反應(yīng)，溶質(zhì)是Na2CO3和NaHCO3；

③全部碳酸鈉和二氧化碳、水反應(yīng)，溶質(zhì)是碳酸氫鈉；

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)[a．取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定有碳酸鈉；猜想二③不成立；

b．取實(shí)驗(yàn)步驟a中上層清液，滴加適量稀鹽酸，有氣泡冒出，說明溶液中含有碳酸氫鈉，則猜想一不成立；碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為④：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；

（3）氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水是中和反應(yīng)，化學(xué)方程式為⑤：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O；

（4）Ⅰ．根據(jù)圖三中的信息，能得到的結(jié)論是⑥：稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出熱量；

Ⅱ．圖三中A點(diǎn)對應(yīng)溶液中氫氧化鈉過量，溶質(zhì)是NaCl和NaOH。