Question

9．日常生活中常采用煮沸方法將硬水軟化．這種方法一定可靠嗎？
【查閱資料】水的硬度由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．
【設計并實驗】小華為方便研究準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試管中產生大量氣泡，有沉淀產生，B試管無渾濁現(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

【得出結論】
（1）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．
（2）實驗①中A試管中碳酸氫鈣分解除產生沉淀外，還生成了另外兩種氧化物，請寫出該反應的化學方程式Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
【評價與反思】
（3）小芳同學提出，上述實驗②不做也可以得出實驗的結論，理由是A試管中產生大量氣泡，有沉淀產生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉化成沉淀析出，而B中沒有．
（4）以上兩類硬水，理論上還可以用稀鹽酸（填試劑名稱）加以區(qū)別，若無氣泡產生，則該硬水成分為鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物．
（5）在實驗室中一般可通過蒸餾來降低水的硬度，硬水會給我們的生活和生產帶來很多危害，請寫出一種用硬水洗衣物既浪費肥皂，也洗不凈衣物．
附加分：
【實驗拓展】
1）硬水中Ca（HCO₃）₂是由自然界中的CaCO₃遇水和CO₂的條件下反應生成的．某同學向澄清石灰水中持續(xù)通入CO₂氣體，觀察到的現(xiàn)象是起初石灰水變渾濁，之后又逐漸變得澄清．
2）氫氧化鈣溶解度曲線如圖，除了化學方法能使澄清石灰水變渾濁之外，還有加入氫氧化鈣溶質的物理方法，你還能想出使澄清的石灰水變渾濁的物理方法有：

（1）蒸發(fā)水；（2）加熱；（3）向石灰水中加入氫氧化鈉固體．

Answer 1

分析 【得出結論】（1）根據(jù)題中信息進行分析，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；
（2）實驗①中A試管中碳酸氫鈣分解除產生沉淀碳酸鈣外，還生成了另外兩種氧化物，由質量守恒定律反應前后元素種類不變，另外兩種氧化物應是水和二氧化碳；
【評價與反思】（3）A試管中產生大量氣泡，有沉淀產生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉化成沉淀析出，而B中沒有；
（4）兩類硬水，一類是鈣、鎂的碳酸氫鹽，可以和稀鹽酸反應產生氣泡，另一類是鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，不能與鹽酸反應產生氣泡；
（5）在實驗室可用蒸餾的方法來降低水的硬度，硬水會給我們的生活和生產帶來很多危害，例如用硬水洗衣物既浪費肥皂，也洗不凈衣物；
【實驗拓展】1）根據(jù)二氧化碳的化學性質進行分析．
2）蒸發(fā)水可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，因此加熱可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈉固體溶于水放熱，因此向石灰水中加入氫氧化鈉固體也可使澄清的石灰水變渾濁．

解答 解：【得出結論】（1）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．
（2）實驗①中A試管中碳酸氫鈣分解除產生沉淀碳酸鈣外，還生成了另外兩種氧化物，由質量守恒定律反應前后元素種類不變，另外兩種氧化物應是水和二氧化碳，因此反應的化學方程式為：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O，故填：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
【評價與反思】
（3）A試管中產生大量氣泡，有沉淀產生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉化成沉淀析出，而B中沒有，因此驗②不做也可以得出實驗的結論，故填：A試管中產生大量氣泡，有沉淀產生，B試管無渾濁現(xiàn)象說明A中的鈣、鎂轉化成沉淀析出，而B中沒有．
（4）兩類硬水，一類是鈣、鎂的碳酸氫鹽，可以和稀鹽酸反應產生氣泡，另一類是鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，不能與鹽酸反應產生氣泡，因此理論上還可以用稀鹽酸加以區(qū)別，若無氣泡產生，則該硬水成分為鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物，故填：稀鹽酸．
（5）在實驗室可用蒸餾的方法來降低水的硬度，硬水會給我們的生活和生產帶來很多危害，例如用硬水洗衣物既浪費肥皂，也洗不凈衣物，故填：蒸餾；用硬水洗衣物既浪費肥皂，也洗不凈衣物．
【實驗拓展】
1）硬水中Ca（HCO₃）₂是由自然界中的CaCO₃遇水和CO₂的條件下反應生成的，因此某同學向澄清石灰水中持續(xù)通入CO₂氣體，觀察到的現(xiàn)象是起初石灰水變渾濁，之后又逐漸變得澄清，故填：起初石灰水變渾濁，之后又逐漸變得澄清．
2）蒸發(fā)水可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，因此加熱可使澄清的石灰水變渾濁；氫氧化鈉固體溶于水放熱，因此向石灰水中加入氫氧化鈉固體也可使澄清的石灰水變渾濁，故填：蒸發(fā)水；加熱；向石灰水中加入氫氧化鈉固體．

點評 本題難度不大，合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．