Question

12．某化学兴趣小组在开展实验活动时，利用山泉水配制氢氧化钠溶液，结果几次配制所得的溶液都出现浑浊的现象，静置后容器底部出现白色沉淀物．该兴趣小组的同学针对这一现象展开如下探究：
【提出问题】用山泉水配制氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊？白色沉淀物是什么物质？
【作出猜想】I．氢氧化钠样品不纯，含不溶性杂质；
II．氢氧化钠与山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质．
【查阅资料】不少山泉水是硬水，含较多的碳酸氢钙，碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]能与氢氧化钠溶液反应，生成碳酸钙、碳酸钠和水．
【实验探究1】小明通过实验很快就排除了猜想I，他的实验是取氢氧化钠样品，加入足量蒸馏水，搅拌后不出现浑浊．
【实验探究2】
（1）小红取来少量的山泉水于烧杯中，往其中加入适量的肥皂水，搅拌，观察到泡沫很少的现象，确认所取的山泉水是硬水．
（2）小黄取配制氢氧化钠溶液出现的少量沉淀物，加入适量的稀盐酸，发现固体逐渐溶解，产生大量气泡，由此推断该白色沉淀物为碳酸钙，反应的化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
【实验反思】（1）用山泉水配制氢氧化钠溶液出现白色沉淀的原因是Ca（HCO₃）₂+2NaOH=CaCO₃+↓+Na₂CO₃+2H₂O．（用化学方程式表示）
（2）该山泉水经过蒸馏（填操作名称），可用来配制氢氧化钠溶液．

Answer 1

分析 （1）猜想I为含不溶物，所以可以选择蒸馏水来进行验证；
（2）根据硬水的定义及肥皂水的性质来解答；
（3）根据碳酸钙和稀盐酸反应的产物来判断实验现象，并写出该反应的化学方程式；
（4）根据题意及硬水软化的方法来解答该题．

解答 解：（1）猜想I中说含有不溶性杂质，所以可以将氢氧化钠加入足量的蒸馏水中进行溶解，结果全部溶解，所以可以判断在氢氧化钠样品中不含不溶性物质；
（2）硬水中含有较多的钙镁离子，加入肥皂水产生的泡沫较少，同时会产生较多的浮渣，所以如果向山泉水中加入肥皂水搅拌，观察到较少的泡沫即可判断该山泉水为硬水；
（3）根据实验结论可以知道该沉淀物中含有碳酸钙，所以实验现象应该为固体减少，同时固体表面产生气泡，该反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（4）用山泉水配制氢氧化钠溶液出现白色沉淀的原因是Ca（HCO₃）₂+2NaOH=CaCO₃+↓+Na₂CO₃+2H₂O
通常用蒸馏或过滤的方法来软化硬水，所以经过蒸馏或是煮沸后过滤得到的水，可以用来配制氢氧化钠溶液．
故答案为：（1）取氢氧化钠样品，加入足量蒸馏水，搅拌后不出现浑浊；
（2）泡沫很少；
（3）碳酸钙；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（4）Ca（HCO₃）₂+2NaOH=CaCO₃+↓+Na₂CO₃+2H₂O；蒸馏．

点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．