Question

4．某農(nóng)村中學(xué)的化學(xué)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(jié)果幾次配制所得溶液都出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象，放置一段時間后，容器底部還出現(xiàn)白色沉淀．該興趣小組的同學(xué)針對此奇異的現(xiàn)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(xiàn)渾濁？白色沉淀是什么物質(zhì)？
作出猜想：Ⅰ．氫氧化鈉樣品不純，含不溶性雜質(zhì)；
Ⅱ．氫氧化鈉與溶液在山泉水中的某種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成難溶于水的物質(zhì)．
（1）小明通過實驗很快就排除了猜想Ⅰ，他的實驗時取樣，加入足量的蒸餾水，攪拌后固體全部溶解，沒有渾濁物產(chǎn)生．
（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，觀察到泡沫較少的現(xiàn)象．確認所取的山泉水是硬水．
（3）小明和小紅取含有的碳酸鈣的沉淀物進行實驗：取少量的沉淀物，加入適量稀鹽酸，實驗現(xiàn)象是固體不斷溶解，表面有氣泡冒出，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（4）該山泉水經(jīng)過蒸餾（填操作名稱），就可以配制氫氧化鈉溶液．

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(jù)硬水的定義及肥皂水的性質(zhì)來解答；
（3）根據(jù)碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物來判斷實驗現(xiàn)象，并寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)題意及硬水軟化的方法來解答該題．

解答 解：（1）猜想I中說含有不溶性雜質(zhì)，所以可以將氫氧化鈉加入足量的蒸餾水中進行溶解，結(jié)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(zhì)；
（2）硬水中含有較多的鈣鎂離子，加入肥皂水產(chǎn)生的泡沫較少，同時會產(chǎn)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(jù)實驗結(jié)論可以知道該沉淀物中含有碳酸鈣，所以實驗現(xiàn)象應(yīng)該為固體減少，同時固體表面產(chǎn)生氣泡，該反應(yīng)的化學(xué)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(jīng)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(chǎn)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(xué)生運用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實際問題的能力，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．