Question

化学兴趣小组在解老师的带领下探究“饱和氢氧化钙溶液导电性"实验时(如图)，发现了一个意外现象：两根石墨电极两端产生氢气、氧气以外，饱和澄清石灰水中出现了白色浑浊。为此，小组同学展开了如下探究。

[提出问题]为什么出现白色浑浊?

[猜想与假设]

甲：可能是饱和溶液电解时________减少，氢氧化钙固体析出导致的浑浊；

乙：可能是饱和溶液通电时温度升高，氢氧化钙固体析出导致的浑浊；

丙：可能是电解过程中产生的___________与饱和石灰水反应导致的浑浊。

[进行实验]小组同学分别设计了如下实验方案验证。

	实验步骤	实验现象	实验结论
甲	将90mL相同浓度的饱和澄清石灰水中加入10mL蒸馏水，在相同的电压下再次进行电解实验，观察现象	_______________。	甲同学猜想不正确
乙	取_____________于烧杯中,加热至电解实验中上升的相同温度，观察现象	溶液不变浑浊	乙同学猜想____。
丙	向电解得到浑浊液体中加入足量的稀盐酸，观察现象	浑浊消失，有气泡产生。该反应化学方程式为____________。	丙同学猜想正确

[拓展延伸] [注意:若答对以下问题可奖励4分，化学试卷总分不超过60]

为进一步研究丙同学实验后废液成分性质，丁同学取一定质量的废液，逐滴加入溶质质量分数为10.6%的Na₂CO₃溶液，实验过程中加入Na₂CO₃溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示：

①P点时的溶液中的溶质是____________________(写名称)；

②R点对应横坐标的数值为______________________；

③Q至R段表示_________________________________的过程。

Answer

水 二氧化碳 溶液变浑浊 氢氧化钙饱和溶液 不正确 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 氯化钙和氯化钠 180 氯化钙与碳酸钠溶液的反应

【解析】

{猜想与假设}电解时氢氧化钙饱和溶液中的水减少，溶液中不能溶解的部分氢氧化钙结晶析出，故填水；

电解时碳棒中的部分碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，故填二氧化碳。

{进行实验}甲同学猜想不正确，则沉淀的生成与水的减少无关，那么加水后继续电解，观察到溶液仍变浑浊，故填溶液变浑浊；

乙同学推测温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，氢氧化钙结晶形成晶体是溶液变浑浊，所以可取氢氧化钙饱和溶液于烧杯中，加热至电解实验中上升的相同温度，观察现象，故填氢氧化钙饱和溶液；

实验现象为溶液不变浑浊，说明温度升高，没有氢氧化钙固体析出，证明乙同学猜想不正确，故填不正确；

向电解得到浑浊液体中加入足量的稀盐酸，浑浊消失，有气泡产生，证明浑浊液体中的不溶物为碳酸钙，发生的反应是碳酸钙与元素反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。

{拓展延伸}①丙同学实验后的废液中含有氯化钙和稀盐酸，加入碳酸钠然以后，碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由图可知，反应至P点时，碳酸钠与盐酸恰好完全反应，生成二氧化碳的质量为4.4g，此时溶液中的溶质为氯化钙和氯化钠，故填氯化钙和氯化钠；

②【解析】
设生成4.4g二氧化碳消耗的碳酸钠溶液的质量为x

106：44=(x×10.6％)：4.4g

x=100g

设生成8g碳酸钙需要碳酸钠溶液的质量为y

106：100=(y×10.6%)：8g

y=80g

参加反应的碳酸钠溶液的质量为100g+80g=180g

则R点对应横坐标的数值为180，故填180；

③由图可知，Q点时盐酸与加入的碳酸钠溶液恰好完全反应，R点时氯化钙与加入的碳酸钠溶液恰好完全反应，则Q至R段表示氯化钙与碳酸钠溶液的反应，故填氯化钙与碳酸钠溶液的反应。