Question

【題目】小明同學(xué)假期在家看電視臺一檔“家有妙招”欄日中介紹一種“活性炭軟化水”的妙招。心里泛起了嘀咕：活性炭真的可以除去硬水中鈣、鎂離子而使硬水軟化嗎?于是他到學(xué)校實驗室進(jìn)行了如下一系列的探究。

探究一：活性炭能否軟化硬水

他按節(jié)目中介紹的方法做了一個與“妙招”制作原理相同的簡易的凈水裝置。

（實驗1）在兩個體積相等的燒杯中，一個加入自來水．一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的自來水，各20 ml，再分別加等體積的肥皂水，振蕩，觀察到的現(xiàn)象如下：_________。

（得出結(jié)論）用活性炭不能軟化硬水。

（評價與反思）在實驗中一般可通過_______來降低水的硬度，做此操作時要在燒瓶中加入幾粒碎瓷片，目的是__________，日常生活中常采用煮沸方法軟化水。

探究二：煮沸能否一定軟化硬水

（查閱資料）

（1）水的硬度是水中所溶解的可溶性鈣鎂化合物引起的，硬水中所溶解的鈣鎂化合物可分為兩類：鈣、鎂的碳酸氫鹽，如Ca(HCO3)2等；鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物．如CaCl2等。一般所說水的硬度是由上述兩類化合物引起的。請計算出CaCl2中鈣元素化合價為_______。

（2）Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣、水、二氧化碳等物質(zhì)。碳酸鈣難溶于水，請寫出Ca(HCO3)2加熱分解的反應(yīng)的符號表達(dá)式____________________________

（實驗2）為方便研究他準(zhǔn)備了碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液來代表兩類不同的鈣鎂化合物。

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	分別取5ml的碳酸氫鈣溶液和氯化鈣溶液于A、B兩支試管中，同時加熱	A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無明顯現(xiàn)象
②	在上述實驗后，分別滴加4滴肥皂水，振蕩	A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少

（得出結(jié)論2）煮沸實際上只能降低_______類所引起的水的硬度。

（評價與反思2）

小芳同學(xué)提出，上述實驗②不做也可以得出實驗的結(jié)論，理由是_________。

Answer 1

【答案】兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫少 蒸餾 防止加熱時液體爆沸 +2 Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O 鈣、鎂的碳酸氫鹽 A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有

【解析】

[實驗1]在兩個體積相等的燒杯中，一個加入自來水,一個加經(jīng)過簡易凈水器凈化后的自來水，各20 ml，再分別加等體積的肥皂水，振蕩，觀察到兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫少，證明用活性炭不能軟化硬水。

故填：兩個燒杯中都出現(xiàn)大量浮渣、泡沫少。

[評價與反思]在實驗中一般可通過蒸餾來降低水的硬度，做此操作時要在燒瓶中加入幾粒碎瓷片，目的是防止加熱時液體爆沸，日常生活中常采用煮沸方法軟化水。

故填：蒸餾；防止加熱時液體爆沸。

（1）設(shè)CaCl2中鈣元素化合價為x，氯元素顯-1價，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0，則x+（-1）×2=0，x=+2；故填：+2.

（2）Ca(HCO3)2加熱分解產(chǎn)生碳酸鈣、水、二氧化碳等物質(zhì)，反應(yīng)的符號表達(dá)式為：Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O；故填：Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O。

[得出結(jié)論2]根據(jù)題中信息，A試管中有大量的泡沫，B試管中泡沫較少，說明加熱后，A試管中水的硬度降低了，而B試管中水的硬度沒有降低，因此煮沸實際上只能降低鈣、鎂的碳酸氫鹽類所引起的水的硬度，故填：鈣、鎂的碳酸氫鹽。
[評價與反思2]（1）A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有，因此驗②不做也可以得出實驗的結(jié)論，故填：A試管中產(chǎn)生大量氣泡，有沉淀產(chǎn)生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉(zhuǎn)化成沉淀析出，而B中沒有。