Question

【题目】某学习小组在验证“氢氧化钙溶液导电性”的实验时，发现除了两根石墨电极表面分别产生氢气、氧气外，还出现了一个意外现象:容器内的澄清石灰水变浑浊。

（提出问题）是什么原因导致澄清石灰水变浑浊?

（猜想与假设）他们分别对这种意外现象作如下猜想:

甲同学:________________。

乙同学:可能是电解过程中放热，温度升高使氢氧化钙固体析出;

丙同学:可能是石墨电极被通电时产生的活性氧氧化产生的CO2与石灰水反应产生了沉淀。

（设计实验）

(1)甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
甲:向装有10ml饱和澄清石灰水的烧杯中加入10ml蒸馏水，接通电源，计时3分钟	a.两电极表面均产生气泡, 溶液体积几乎无变化; b. ___________________	甲同学猜想不正确
乙：__________________	_______________________	乙同学猜想不正确
丙:将电解实验中产生的白色浑浊过滤，并向沉淀中加入足量的稀盐酸。	_______________________	丙同学猜想正确

(2)产生白色浑浊的化学方程式为___________________________。

(3)丙同学实验后，为了防止废液中过量的盐酸污染环境，他按照传统方式向废液中加入过量的石灰石，并同时用pH传感器测整个过程的pH变化，即从开始反应到最终不再产生气体直至过量石灰石沉淀分层，静置一段时间后得到的图像如图所示。最终溶液pH为1.7,则C点时溶液中的溶质为______________(填化学式);AB段pH.上升的原因是________________；BC段变化的原因是_______；你对“在不同指示剂的情况下，用过量石灰石除去废液里的稀盐酸”这种方案的认识是___________________。

Answer 1

【答案】可能是电解过程中，溶剂减少，使Ca(OH)2固体析出 溶液依然出现浑浊 取适量的澄清石灰水加热一段时间 溶液依然澄清 沉淀逐渐溶解并产生大量气泡 HCl、CaCl2 盐酸与碳酸钙发生反应，酸性变弱，pH变大 水蒸气随二氧化碳气体逸出，剩余的酸浓度略变大，pH变小 过量的碳酸钙并不能将废液里盐酸反应完。(当盐酸浓度下降到一定值时,就不能再与石灰石反应)

【解析】

[猜想与假设]

可能是电解过程中，溶剂减少，使Ca(OH)2固体析出;溶液依然出现浑浊。

[设计实验]

(1)根据实验结论可推测实验现象和实验步骤，可填表如下：

实验步骤	实验现象	实验结论
甲:向装有10ml饱和澄清石灰水的烧杯中加入10ml蒸馏水，接通电源，计时3分钟	a.两电极表面均产生气泡, 溶液体积几乎无变化; b. 溶液依然出现浑浊	甲同学猜想不正确
乙：取适量的澄清石灰水加热一段时间	溶液依然澄清	乙同学猜想不正确
丙:将电解实验中产生的白色浑浊过滤，并向沉淀中加入足量的稀盐酸。	沉淀逐渐溶解并产生大量气泡	丙同学猜想正确

(2)产生白色浑浊的化学反应是二氧化碳与石灰水发生反应，其化学方程式为。

(3)若最终溶液pH为1.7，则溶液显酸性，那么C点时溶液中的溶质为剩余的HCl和反应生成的CaCl2 ；AB段pH上升的原因是盐酸与碳酸钙发生反应，酸性变弱，溶液pH变大；BC段变化的原因是水蒸气随二氧化碳气体逸出，剩余的酸浓度略变大，pH变小；根据图示可知过量的碳酸钙并不能将废液里盐酸反应完，当盐酸浓度下降到一定值时，就不能再与石灰石反应，则用过量石灰石除去废液里的稀盐酸是不准确的。