Question

【题目】日常生活中，每位同学都会接触到硬水。某化学兴趣小组同学对硬水进行了些探究实验，请完成填空（序数标号处）。

（查阅资料）水的硬度是由水中溶解的可溶性钙和镁化合物引起的。

（1）日常生活中常用煮沸的方法将硬水软化，这种方法可靠吗？小组同学设计了如下实验。

序号	实验操作	实验现象
Ⅰ	分别取适量碳酸氢钙溶液于A、B两支试管中，加热A试管，B试管不加热。	A试管中产生气泡，有沉淀生成，B试管中无明显现象。
Ⅱ	A试管冷却后，在上述两支试管中，分别滴加几滴肥皂水，振荡。	_____（填“A”或“B”）试管中有较多泡沫，另一支试管中泡沫较少。

实验结论是：________。

（2）小组同学对某硬水中为什么含有碳酸氢钙非常感兴趣，在学习九年级化学上册课本中的“溶洞的形成”后知道：当石灰岩遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：。小组同学向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液的溶质是什么？于是他们对此开展实验探究（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）

（提出猜想）猜想一：溶质为Na2CO3；猜想二：溶质为 NaHCO3；猜想三：溶质为______。

（设计实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
a.取碳酸钠溶液通入一定量二氧化碳后所得的溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二_____（填“成立”或“不成立”）
b.取实验步骤a试管中的上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	______不成立

写出实验步骤a中发生反应的化学方程式______________。

通过实验，小组同学得出了正确结论。

（拓展延伸）将8.0g NaOH固体溶解在100mL水中，通入6.6g二氧化碳气体，充分反应后，所得溶液中溶质 NaHCO3的质量为___________。

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】

[查阅资料]

肥皂水可以区分硬水和软水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；分别向两支试管加入肥皂水，A中出现较多泡沫，B中较少；可证明煮沸可以将硬水软化；

[提出猜想]

向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，所得溶液中溶质有以下几种情况：

①碳酸钠不和二氧化碳、水反应，溶质是碳酸钠；

②部分碳酸钠和二氧化碳、水反应，溶质是Na2CO3和NaHCO3；

③全部碳酸钠和二氧化碳、水反应，溶质是碳酸氢钠；

故猜想三：溶质为碳酸氢钠和碳酸钠；

[设计实验]

a．取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一定有碳酸钠；猜想二不成立； 碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，方程式为：；

b．取实验步骤a中上层清液，滴加适量稀盐酸，有气泡冒出，说明溶液中含有碳酸氢钠（a中已经加入过量的氯化钙会把碳酸钠全部反应完，此处产生气体不会是碳酸钠与稀盐酸反应生成的），则猜想一不成立；碳酸氢钠和稀盐酸能反应生成氯化钠、水和二氧化碳；

[拓展延伸]

通入的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，设8g氢氧化钠消耗二氧化碳质量为x，生成碳酸钠质量为y

x=4.4g，y=10.6g

共通入二氧化碳6.6g，相当于向含有10.6g碳酸钠溶质的溶液中再通入2.2g二氧化碳，

由反应中各物质质量关系可知每44份质量的二氧化碳与106份质量的碳酸钠恰好反应，可得2.2g二氧化碳最多能消耗5.3g碳酸钠，即二氧化碳不足量，生成碳酸氢钠质量按二氧化碳质量计算，设生成碳酸氢钠的质量为z

8

z=8.4g，即所得溶液中溶质NaHCO3的质量为8.4g。