Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組在驗(yàn)證“氫氧化鈣溶液導(dǎo)電性”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)除了兩根石墨電極表面分別產(chǎn)生氫氣、氧氣外，還出現(xiàn)了一個(gè)意外現(xiàn)象:容器內(nèi)的澄清石灰水變渾濁。

（提出問題）是什么原因?qū)е鲁吻迨�灰水變渾�?/span>?

（猜想與假設(shè)）他們分別對(duì)這種意外現(xiàn)象作如下猜想:

甲同學(xué):________________。

乙同學(xué):可能是電解過程中放熱，溫度升高使氫氧化鈣固體析出;

丙同學(xué):可能是石墨電極被通電時(shí)產(chǎn)生的活性氧氧化產(chǎn)生的CO2與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生了沉淀。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

(1)甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲:向裝有10ml飽和澄清石灰水的燒杯中加入10ml蒸餾水，接通電源，計(jì)時(shí)3分鐘	a.兩電極表面均產(chǎn)生氣泡, 溶液體積幾乎無變化; b. ___________________	甲同學(xué)猜想不正確
乙：__________________	_______________________	乙同學(xué)猜想不正確
丙:將電解實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的白色渾濁過濾，并向沉淀中加入足量的稀鹽酸。	_______________________	丙同學(xué)猜想正確

(2)產(chǎn)生白色渾濁的化學(xué)方程式為___________________________。

(3)丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，為了防止廢液中過量的鹽酸污染環(huán)境，他按照傳統(tǒng)方式向廢液中加入過量的石灰石，并同時(shí)用pH傳感器測(cè)整個(gè)過程的pH變化，即從開始反應(yīng)到最終不再產(chǎn)生氣體直至過量石灰石沉淀分層，靜置一段時(shí)間后得到的圖像如圖所示。最終溶液pH為1.7,則C點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)為______________(填化學(xué)式);AB段pH.上升的原因是________________；BC段變化的原因是_______；你對(duì)“在不同指示劑的情況下，用過量石灰石除去廢液里的稀鹽酸”這種方案的認(rèn)識(shí)是___________________。

Answer 1

【答案】可能是電解過程中，溶劑減少，使Ca(OH)2固體析出 溶液依然出現(xiàn)渾濁 取適量的澄清石灰水加熱一段時(shí)間 溶液依然澄清 沉淀逐漸溶解并產(chǎn)生大量氣泡 HCl、CaCl2 鹽酸與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，酸性變?nèi)酰?/span>pH變大 水蒸氣隨二氧化碳?xì)怏w逸出，剩余的酸濃度略變大，pH變小 過量的碳酸鈣并不能將廢液里鹽酸反應(yīng)完。(當(dāng)鹽酸濃度下降到一定值時(shí),就不能再與石灰石反應(yīng))

【解析】

[猜想與假設(shè)]

可能是電解過程中，溶劑減少，使Ca(OH)2固體析出;溶液依然出現(xiàn)渾濁。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)步驟，可填表如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲:向裝有10ml飽和澄清石灰水的燒杯中加入10ml蒸餾水，接通電源，計(jì)時(shí)3分鐘	a.兩電極表面均產(chǎn)生氣泡, 溶液體積幾乎無變化; b. 溶液依然出現(xiàn)渾濁	甲同學(xué)猜想不正確
乙：取適量的澄清石灰水加熱一段時(shí)間	溶液依然澄清	乙同學(xué)猜想不正確
丙:將電解實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的白色渾濁過濾，并向沉淀中加入足量的稀鹽酸。	沉淀逐漸溶解并產(chǎn)生大量氣泡	丙同學(xué)猜想正確

(2)產(chǎn)生白色渾濁的化學(xué)反應(yīng)是二氧化碳與石灰水發(fā)生反應(yīng)，其化學(xué)方程式為。

(3)若最終溶液pH為1.7，則溶液顯酸性，那么C點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)為剩余的HCl和反應(yīng)生成的CaCl2 ；AB段pH上升的原因是鹽酸與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，酸性變?nèi)酰�溶�?/span>pH變大；BC段變化的原因是水蒸氣隨二氧化碳?xì)怏w逸出，剩余的酸濃度略變大，pH變小；根據(jù)圖示可知過量的碳酸鈣并不能將廢液里鹽酸反應(yīng)完，當(dāng)鹽酸濃度下降到一定值時(shí)，就不能再與石灰石反應(yīng)，則用過量石灰石除去廢液里的稀鹽酸是不準(zhǔn)確的。