Question

【題目】某學習小組在驗證“氫氧化鈣溶液導電性”的實驗時，發現除了兩根石墨電極表面分別產生氫氣、氧氣外，還出現了一個意外現象:容器內的澄清石灰水變渾濁。

（提出問題）是什么原因導致澄清石灰水變渾濁?

（猜想與假設）他們分別對這種意外現象作如下猜想:

甲同學:________________。

乙同學: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:可能是石墨電極被通電時產生的活性氧氧化產生的CO2與石灰水反應產生了沉淀。

（設計實驗）

(1)甲、乙、丙三位同學分別設計了如下實驗。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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，計時3分鐘	a.兩電極表面均產生氣泡, 溶液體積幾乎無變化; b. ___________________	甲同學猜想不正確
乙：__________________	_______________________	乙同學猜想不正確
丙:將電解實驗中產生的白色渾濁過濾，并向沉淀中加入足量的稀鹽酸。	_______________________	丙同學猜想正確

(2)產生白色渾濁的化學方程式為___________________________。

(3)丙同學實驗后，為了防止廢液中過量的鹽酸污染環境，他按照傳統方式向廢液中加入過量的石灰石，并同時用pH傳感器測整個過程的pH變化，即從開始反應到最終不再產生氣體直至過量石灰石沉淀分層，靜置一段時間后得到的圖像如圖所示。最終溶液pH為1.7,則C點時溶液中的溶質為______________(填化學式);AB段pH.上升的原因是________________；BC段變化的原因是_______；你對“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”這種方案的認識是___________________。

Answer 1

【答案】可能是電解過程中，溶劑減少，使Ca(OH)2固體析出 溶液依然出現渾濁 取適量的澄清石灰水加熱一段時間 溶液依然澄清 沉淀逐漸溶解并產生大量氣泡 HCl、CaCl2 鹽酸與碳酸鈣發生反應，酸性變弱，pH變大 水蒸氣隨二氧化碳氣體逸出，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完。(當鹽酸濃度下降到一定值時,就不能再與石灰石反應)

【解析】

[猜想與假設]

可能是電解過程中，溶劑減少，使Ca(OH)2固體析出;溶液依然出現渾濁。

[設計實驗]

(1)根據實驗結論可推測實驗現象和實驗步驟，可填表如下：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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，計時3分鐘	a.兩電極表面均產生氣泡, 溶液體積幾乎無變化; b. 溶液依然出現渾濁	甲同學猜想不正確
乙：取適量的澄清石灰水加熱一段時間	溶液依然澄清	乙同學猜想不正確
丙:將電解實驗中產生的白色渾濁過濾，并向沉淀中加入足量的稀鹽酸。	沉淀逐漸溶解并產生大量氣泡	丙同學猜想正確

(2)產生白色渾濁的化學反應是二氧化碳與石灰水發生反應，其化學方程式為。

(3)若最終溶液pH為1.7，則溶液顯酸性，那么C點時溶液中的溶質為剩余的HCl和反應生成的CaCl2 ；AB段pH上升的原因是鹽酸與碳酸鈣發生反應，酸性變弱，溶液pH變大；BC段變化的原因是水蒸氣隨二氧化碳氣體逸出，剩余的酸濃度略變大，pH變小；根據圖示可知過量的碳酸鈣并不能將廢液里鹽酸反應完，當鹽酸濃度下降到一定值時，就不能再與石灰石反應，則用過量石灰石除去廢液里的稀鹽酸是不準確的。