Question

【題目】日常生活中，每位同學都會接觸到硬水。某化學興趣小組同學對硬水進行了些探究實驗，請完成填空（序數標號處）。

（查閱資料）水的硬度是由水中溶解的可溶性鈣和鎂化合物引起的。

（1）日常生活中常用煮沸的方法將硬水軟化，這種方法可靠嗎？小組同學設計了如下實驗。

序號	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	分別取適量碳酸氫鈣溶液于A、B兩支試管中，加熱A試管，B試管不加熱。	A試管中產生氣泡，有沉淀生成，B試管中無明顯現象。
Ⅱ	A試管冷卻后，在上述兩支試管中，分別滴加幾滴肥皂水，振蕩。	_____（填“A”或“B”）試管中有較多泡沫，另一支試管中泡沫較少。

實驗結論是：________。

（2）小組同學對某硬水中為什么含有碳酸氫鈣非常感興趣，在學習九年級化學上冊課本中的“溶洞的形成”后知道：當石灰巖遇到溶有二氧化碳的水時，會反應生成溶解性較大的碳酸氫鈣：。小組同學向碳酸鈉溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液的溶質是什么？于是他們對此開展實驗探究（不考慮二氧化碳和碳酸作為溶質的情況）

（提出猜想）猜想一：溶質為Na2CO3；猜想二：溶質為 NaHCO3；猜想三：溶質為______。

（設計實驗）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
a.取碳酸鈉溶液通入一定量二氧化碳后所得的溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二_____（填“成立”或“不成立”）
b.取實驗步驟a試管中的上層清液，滴加適量稀鹽酸	有氣泡冒出	______不成立

寫出實驗步驟a中發生反應的化學方程式______________。

通過實驗，小組同學得出了正確結論。

（拓展延伸）將8.0g NaOH固體溶解在100mL水中，通入6.6g二氧化碳氣體，充分反應后，所得溶液中溶質 NaHCO3的質量為___________。

Answer 1

【答案】A 用煮沸的方法可以降低水的硬度 Na2CO3和NaHCO3 不成立 猜想一 8.4

【解析】

[查閱資料]

肥皂水可以區分硬水和軟水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水；分別向兩支試管加入肥皂水，A中出現較多泡沫，B中較少；可證明煮沸可以將硬水軟化；

[提出猜想]

向碳酸鈉溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液中溶質有以下幾種情況：

①碳酸鈉不和二氧化碳、水反應，溶質是碳酸鈉；

②部分碳酸鈉和二氧化碳、水反應，溶質是Na2CO3和NaHCO3；

③全部碳酸鈉和二氧化碳、水反應，溶質是碳酸氫鈉；

故猜想三：溶質為碳酸氫鈉和碳酸鈉；

[設計實驗]

a．取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定有碳酸鈉；猜想二不成立； 碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，方程式為：；

b．取實驗步驟a中上層清液，滴加適量稀鹽酸，有氣泡冒出，說明溶液中含有碳酸氫鈉（a中已經加入過量的氯化鈣會把碳酸鈉全部反應完，此處產生氣體不會是碳酸鈉與稀鹽酸反應生成的），則猜想一不成立；碳酸氫鈉和稀鹽酸能反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；

[拓展延伸]

通入的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，設8g氫氧化鈉消耗二氧化碳質量為x，生成碳酸鈉質量為y

x=4.4g，y=10.6g

共通入二氧化碳6.6g，相當于向含有10.6g碳酸鈉溶質的溶液中再通入2.2g二氧化碳，

由反應中各物質質量關系可知每44份質量的二氧化碳與106份質量的碳酸鈉恰好反應，可得2.2g二氧化碳最多能消耗5.3g碳酸鈉，即二氧化碳不足量，生成碳酸氫鈉質量按二氧化碳質量計算，設生成碳酸氫鈉的質量為z

8

z=8.4g，即所得溶液中溶質NaHCO3的質量為8.4g。