某化學(xué)興趣小組用圖1所示的裝置,對(duì)氫氧化鈣溶液進(jìn)行探究。
【查閱資料】溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng),溶液的電導(dǎo)率越大。單位體積溶液中某離子的個(gè)數(shù)越多,則該離子的濃度越大,溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
(1)在圖1的A、B兩個(gè)相同裝置中,分別放入等體積的水和飽和石灰水,通電,發(fā)現(xiàn)B裝置燈泡更亮,原因是
氫氧化鈣溶于水解離出鈣離子和氫氧根離子,增強(qiáng)了水的導(dǎo)電性
氫氧化鈣溶于水解離出鈣離子和氫氧根離子,增強(qiáng)了水的導(dǎo)電性
。
(2)接通直流電,同時(shí)利用溫度傳感器測(cè)量溶液的溫度。觀察到B裝置中插入溶液的兩個(gè)碳棒(石墨)電極附近有氣泡產(chǎn)生,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)燒杯中的溶液的溫度由24℃變?yōu)?8℃,同時(shí)出現(xiàn)白色渾濁,這可能是因?yàn)槲龀隽藲溲趸}固體,析出氫氧化鈣固體的原因可能是 溫度升高,氫氧化鈣的溶解度降低,因此飽和石灰水中有固體析出
溫度升高,氫氧化鈣的溶解度降低,因此飽和石灰水中有固體析出
,還可能是 一部分水被電解,溶劑減少,因此飽和石灰水中有固體析出
一部分水被電解,溶劑減少,因此飽和石灰水中有固體析出
。
(3)仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)B裝置中,白色渾濁出現(xiàn)在正極附近。聯(lián)想電解水時(shí),與電源正極相連的電極附近產(chǎn)生的 O2
O2
(請(qǐng)用化學(xué)式表示,下同),它可能與石墨電極中的碳反應(yīng)生成二氧化碳而使石灰水變渾濁,如果假設(shè)成立,則最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。為了驗(yàn)證白色渾濁液體的成分,取上述實(shí)驗(yàn)得到的渾濁液體少量,滴加酚酞變紅色,說明渾濁液體中還存在 Ca(OH)2
Ca(OH)2
。
(4)將B裝置中剩余渾濁液攪拌均勻后分成等體積的兩份,第一組同學(xué)取一份加入一定量的稀鹽酸,沒有發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生。第二組同學(xué)取另一份倒入密封的三頸燒瓶中進(jìn)行數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。連接好傳感器等裝置,先開啟測(cè)量二氧化碳含量的數(shù)據(jù)傳感器,然后用注射器注入足量的稀鹽酸數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置及所測(cè)量到的二氧化碳體積分?jǐn)?shù)變化情況如圖2。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:第二組同學(xué)通過圖像分析說明白色渾濁溶液中存在 Ca(OH)2、CaCO3
Ca(OH)2、CaCO3
(除水外)。
實(shí)驗(yàn)反思:
①第一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,沒有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡,原因可能是 加入的鹽酸太少,鹽酸只與氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)
加入的鹽酸太少,鹽酸只與氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)
。
②第二組同學(xué)在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)曲線圖開始時(shí)段的CO2百分比下降,可能的原因是 溶液中存在氫氧化鈣,氫氧化鈣吸收了空氣中的二氧化碳,因此開始時(shí)段的CO2百分比下降
溶液中存在氫氧化鈣,氫氧化鈣吸收了空氣中的二氧化碳,因此開始時(shí)段的CO2百分比下降
。