Question

9．日常生活中常采用煮沸方法將硬水軟化．這種方法一定可靠嗎？
【查閱資料】水的硬度由水中所溶解的可溶性鈣鎂化合物引起的，硬水中所溶解的鈣鎂化合物可分為兩類：鈣、鎂的碳酸氫鹽，如Ca（HCO₃）₂等；鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，如CaCl₂等，一般所說水的硬度是由上述兩類化合物引起的．
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】小華為方便研究準(zhǔn)備了碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液來代表兩類不同的鈣鎂化合物．

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	分別取5mL的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)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象
②	在上述實(shí)驗(yàn)后，分別滴加4滴肥皂水，振蕩	A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少

【得出結(jié)論】
（1）煮沸實(shí)際上只能降低鈣、鎂的碳酸氫鹽類所引起的水的硬度．
（2）實(shí)驗(yàn)①中A試管中碳酸氫鈣分解除產(chǎn)生沉淀外，還生成了另外兩種氧化物，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
【評價(jià)與反思】
（3）小芳同學(xué)提出，上述實(shí)驗(yàn)②不做也可以得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，理由是A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有．
（4）以上兩類硬水，理論上還可以用稀鹽酸（填試劑名稱）加以區(qū)別，若無氣泡產(chǎn)生，則該硬水成分為鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物．
（5）在實(shí)驗(yàn)室中一般可通過蒸餾來降低水的硬度，硬水會給我們的生活和生產(chǎn)帶來很多危害，請寫出一種用硬水洗衣物既浪費(fèi)肥皂，也洗不凈衣物．
附加分：
【實(shí)驗(yàn)拓展】
1）硬水中Ca（HCO₃）₂是由自然界中的CaCO₃遇水和CO₂的條件下反應(yīng)生成的．某同學(xué)向澄清石灰水中持續(xù)通入CO₂氣體，觀察到的現(xiàn)象是起初石灰水變渾濁，之后又逐漸變得澄清．
2）氫氧化鈣溶解度曲線如圖，除了化學(xué)方法能使澄清石灰水變渾濁之外，還有加入氫氧化鈣溶質(zhì)的物理方法，你還能想出使澄清的石灰水變渾濁的物理方法有：

（1）蒸發(fā)水；（2）加熱；（3）向石灰水中加入氫氧化鈉固體．

Answer 1

分析 【得出結(jié)論】（1）根據(jù)題中信息進(jìn)行分析，A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少，說明加熱后，A試管中水的硬度降低了，而B試管中水的硬度沒有降低；
（2）實(shí)驗(yàn)①中A試管中碳酸氫鈣分解除產(chǎn)生沉淀碳酸鈣外，還生成了另外兩種氧化物，由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變，另外兩種氧化物應(yīng)是水和二氧化碳；
【評價(jià)與反思】（3）A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有；
（4）兩類硬水，一類是鈣、鎂的碳酸氫鹽，可以和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，另一類是鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，不能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；
（5）在實(shí)驗(yàn)室可用蒸餾的方法來降低水的硬度，硬水會給我們的生活和生產(chǎn)帶來很多危害，例如用硬水洗衣物既浪費(fèi)肥皂，也洗不凈衣物；
【實(shí)驗(yàn)拓展】1）根據(jù)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析．
2）蒸發(fā)水可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，因此加熱可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈉固體溶于水放熱，因此向石灰水中加入氫氧化鈉固體也可使澄清的石灰水變渾濁．

解答 解：【得出結(jié)論】（1）根據(jù)題中信息，A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少，說明加熱后，A試管中水的硬度降低了，而B試管中水的硬度沒有降低，因此煮沸實(shí)際上只能降低鈣、鎂的碳酸氫鹽類所引起的水的硬度，故填：鈣、鎂的碳酸氫鹽．
（2）實(shí)驗(yàn)①中A試管中碳酸氫鈣分解除產(chǎn)生沉淀碳酸鈣外，還生成了另外兩種氧化物，由質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變，另外兩種氧化物應(yīng)是水和二氧化碳，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O，故填：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
【評價(jià)與反思】
（3）A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有，因此驗(yàn)②不做也可以得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，故填：A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有．
（4）兩類硬水，一類是鈣、鎂的碳酸氫鹽，可以和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，另一類是鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，不能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，因此理論上還可以用稀鹽酸加以區(qū)別，若無氣泡產(chǎn)生，則該硬水成分為鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，故填：稀鹽酸．
（5）在實(shí)驗(yàn)室可用蒸餾的方法來降低水的硬度，硬水會給我們的生活和生產(chǎn)帶來很多危害，例如用硬水洗衣物既浪費(fèi)肥皂，也洗不凈衣物，故填：蒸餾；用硬水洗衣物既浪費(fèi)肥皂，也洗不凈衣物．
【實(shí)驗(yàn)拓展】
1）硬水中Ca（HCO₃）₂是由自然界中的CaCO₃遇水和CO₂的條件下反應(yīng)生成的，因此某同學(xué)向澄清石灰水中持續(xù)通入CO₂氣體，觀察到的現(xiàn)象是起初石灰水變渾濁，之后又逐漸變得澄清，故填：起初石灰水變渾濁，之后又逐漸變得澄清．
2）蒸發(fā)水可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，因此加熱可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈉固體溶于水放熱，因此向石灰水中加入氫氧化鈉固體也可使澄清的石灰水變渾濁，故填：蒸發(fā)水；加熱；向石灰水中加入氫氧化鈉固體．

點(diǎn)評 本題難度不大，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．