Question

【題目】某實驗小組用石墨做電極進行電解水實驗，為增加導電性，改用氫氧化鈣飽和溶液進行電解，實驗時除兩個電極均有氣泡冒出外，在正極石墨電極的附近溶液中還出現了白色渾濁，該小組對白色渾濁出現的原因進行了如下探究。

[資料]

Ⅰ．氫氧化鈣的溶解度曲線如圖所示。

Ⅱ．氫氧化鈣飽和溶液通電后溫度約上升5℃。

[猜想]

①電解過程中溶液溫度升高導致Ca(OH)2析出而出現白色渾濁。

②電解過程中水減少導致Ca(OH)2析出而出現白色渾濁。

③與石墨電極（主要成分是碳）有關。

[實驗]

實驗	實驗裝置	主要實驗操作	實驗現象
1		取10mL Ca(OH)2飽和溶液，稍加熱，溶液溫度上升5℃	溶液中未出現白色渾濁
2		用石墨做電極，取Ca(OH)2飽和溶液于水槽中，通電2分鐘	a、b試管中都有氣泡產生；a試管中溶液未出現白色渾濁；b試管中溶液明顯出現白色渾濁
3		更換石墨電極為銅電極，取Ca(OH)2飽和溶液于水槽中，通電2分鐘	a、b試管中都有氣泡產生；與電源正極相連的銅電極變墨，a、b試管中溶液未出現白色渾濁

（1）Ca(OH)2的溶液度隨溫度升高而__________（填“減少”或“增大”）；實驗1中當液溫度上升5℃后得到的溶液為Ca(OH)2 __________（填“飽和”或“不飽和”）溶液。

（2）實驗1得出的結論是___________________________________________________________。

（3）實驗2，取b試管中白色渾濁溶液，加10mL水，振蕩，發現試管中白色渾濁不溶解，據此證明猜想_______（填序號）不合理。

（4）實驗3中更換石墨電極為銅電極的目的是__________________________________________；與電源正極相連的銅電極變黑的原因是_____________________________________________（用化學方程式表示）；為除去銅電極上的黑色物質，需要的試劑是_____________（寫一種即可）。

（5）通過探究過程，用石墨做電極進行實驗時，正極石墨電極附近Ca(OH)2溶液出現白色渾濁的原因是__________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】減少 飽和 白色渾濁不是由于溶液溫度升高時Ca(OH)2析出導致的 ② 驗證出現白色渾濁與石墨電極有關 2Cu+O2=2CuO 稀硫酸 通電時，產生的氧氣與石墨反應生成CO2，CO2和Ca(OH)2反應生成難溶于水的白色沉淀碳酸鈣

【解析】

（1）由氫氧化鈣的溶解度曲線可知，Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減少；則實驗1中當飽和Ca(OH)2溶液溫度上升5℃后得到的溶液仍為飽和溶液；

（2）實驗1中當飽和Ca(OH)2溶液溫度上升5℃，溶液中未出現白色渾濁，說明白色渾濁不是由于溶液溫度升高時Ca(OH)2析出導致的；

（3）實驗2，取b試管中白色渾濁溶液，加10mL水，振蕩，發現試管中白色渾濁不溶解，說明析出的白色渾濁不是Ca(OH)2，可判斷猜想②不合理；

（4）實驗3中更換石墨電極為銅電極的目的是驗證出現白色渾濁與石墨電極有關；與電源正極相連的銅電極變黑，是因為2Cu+O2=2CuO，為除去氧化銅，需要的試劑是稀硫酸；

（5）用石墨做電極進行實驗時，正極石墨電極附近Ca(OH)2溶液出現白色渾濁的原因是：通電時，產生的氧氣與石墨反應生成CO2，CO2和Ca(OH)2反應生成難溶于水的白色沉淀碳酸鈣。