Question

小新同学暑假在家看电视时，发现一档“家有妙招”栏目中介绍了一种“活性炭软化水”的妙招。他心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中钙、镁离子而使硬水软化吗？于是他到学校实验室进行了如下一系列的探究。

探究一：活性炭能否软化硬水

他按节目中介绍的方法做了一个与“妙招”制作原理相同的简易的净水装置。

（实验1）在两个体积相等的烧杯中，一个加入自来水。一个加经过简易净水器净化后的自来水各20mL再分别加等体积的肥皂水振荡，观察到的现象如下_____。

（得出结论）用活性炭不能软化硬水。

（评价与反思）在实验中一般可通过_____来降低水的硬度，做此操作时要在烧瓶中加入几粒碎瓷片，目的是防止加热时暴沸，日常生活中常采用煮沸方法软化水。

探究二：煮沸能否一定软化硬水

（查阅资料）（1）水的硬度是水中所溶解的可溶性钙镁化合物引起的，硬水中所溶解的钙铁化合物可分为两类：第一类是钙、铁的碳酸氢盐，如 Ca（HCO₃）₂等；第二类是钙、镁的硫酸盐或氯化物，如CaCl₂等。一般所说水的硬度是由上述两类化合物引起的。

（2）Ca（HCO₃）₂加热分解产生碳酸钙、水、二氧化碳等物质。碳酸钙难溶于水。

（实验2）为方便研究他准备了碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液来代表两类不同的钙镁化合物。

实验编号	实验操作	实验现象
①	分别取5mL的碳酸氢钙溶液和氯化钙溶液于A、B两支试管中，同时加热	A试管中产生大量气泡有沉淀产生 B试管无明显现象
②	在上述实验后，分别滴加4滴肥皂水振荡	A试管中有大量的泡沫 B试管中泡沫较少

（得出结论2）煮沸实际上只能降低第_____类所引起的水的硬度。（填“一”或“二”）

（评价与反思2）小芳同学提出，上述实验②不做也可以得出实验的结论，理由是_____。

Answer

两个烧杯中都出现大量浮渣、泡沫少 蒸馏 一 实验①中，A试管产生大量气泡、有沉淀产生，而B试管无浑浊现象，则说明A中的钙、镁转化成沉淀析出，而B中没有，此时已经可以说明煮沸可以降低A试管内水的硬度

【解析】

因为得出的结论是活性炭不能软化硬水，故在两个体积相等的烧杯中，一个加入自来水。一个加经过简易净水器净化后的自来水各20mL再分别加等体积的肥皂水振荡，观察到的现象是两个烧杯中都出现大量浮渣、泡沫少；

在实验中一般可通过蒸馏的方法软化硬水；

经过上述实验，A试管中有大量泡沫，说明加热煮沸后A试管内的硬水转变为了软水，而B试管中泡沫较少，说明加热煮沸后B试管内仍为硬水，故可知加热煮沸只能降低第一类所引起的水的硬度；

上述实验②不做也可以得出实验的结论，理由是实验①中，A试管产生大量气泡、有沉淀产生，而B试管无浑浊现象，则说明A中的钙、镁转化成沉淀析出，而B中没有，此时已经可以说明煮沸可以降低A试管内水的硬度。