硬水加熱時易產(chǎn)生水垢,很多工業(yè)用水需要對硬水進行軟化處理。化學(xué)小組同學(xué)利用1.5%的肥皂水比較水的硬度。
【查閱資料】硬水含較多可溶性鈣、鎂化合物;軟水不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物。
Ⅰ.探究水的硬度、肥皂水的用量與產(chǎn)生泡沫量的關(guān)系
【進行實驗】向蒸餾水中加入CaCl2和MgCl2的混合溶液,配制兩種不同硬度的硬水。用蒸餾水和兩種硬水完成三組實驗,記錄如下:
組別 |
第1組 |
第2組 |
第3組 |
實驗操作 |
|
|
實驗序號 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
混合溶液用量/滴 |
0 |
0 |
0 |
1 |
x |
1 |
2 |
2 |
2 |
肥皂水用量/滴 |
5 |
10 |
20 |
5 |
10 |
20 |
5 |
10 |
20 |
產(chǎn)生泡沫量 |
少 |
多 |
很多 |
無 |
少 |
多 |
無 |
無 |
少 |
【解釋與結(jié)論】
(1)MgCl
2在水溶液中完全以離子形式存在,寫出其離子符號:鎂離子:
Mg2+
Mg2+
,氯離子:
Cl-
Cl-
。
(2)對比②和⑧可知,肥皂水能區(qū)分軟水和硬水,依據(jù)的現(xiàn)象是
②中產(chǎn)生泡沫量多,⑧中無泡沫
②中產(chǎn)生泡沫量多,⑧中無泡沫
。
(3)設(shè)計第2組實驗時,為控制水硬度相同,⑤x應(yīng)為
1
1
。
(4)利用上述實驗可得到多個實驗結(jié)論,寫出其中一個結(jié)論:利用1.5%的肥皂水和5mL蒸餾水進行實驗,
其他條件相同,當水的硬度相同,肥皂水用量越多,產(chǎn)生泡沫越多;當肥皂水用量相同,水的硬度越小,產(chǎn)生泡沫越多(或其他條件相同,產(chǎn)生少量泡沫時,水的硬度越大,肥皂水用量越多)(合理即可)
其他條件相同,當水的硬度相同,肥皂水用量越多,產(chǎn)生泡沫越多;當肥皂水用量相同,水的硬度越小,產(chǎn)生泡沫越多(或其他條件相同,產(chǎn)生少量泡沫時,水的硬度越大,肥皂水用量越多)(合理即可)
。
Ⅱ.比較不同水樣的硬度
【進行實驗】用四種水樣完成實驗,記錄觀察到泡沫產(chǎn)生時所需肥皂水的用量。
實驗操作 |
水樣 |
肥皂水用量/滴 |
|
市售純凈水 |
2 |
煮沸后的自來水 |
6 |
自來水 |
9 |
湖水 |
14 |
【解釋與結(jié)論】
(5)硬度最大的水樣是
湖水
湖水
。
(6)由上述實驗可知,能將自來水硬度降低的方法有
煮沸
煮沸
。
(7)繼續(xù)其他水樣實驗,發(fā)現(xiàn)山泉水的硬度大于自來水的硬度,其實驗方案為
取5mL山泉水樣品于試管中,滴加1.5%的肥皂水,觀察到泡沫產(chǎn)生時所需肥皂水的滴數(shù)大于9滴,說明山泉水的硬度大于自來水的硬度
取5mL山泉水樣品于試管中,滴加1.5%的肥皂水,觀察到泡沫產(chǎn)生時所需肥皂水的滴數(shù)大于9滴,說明山泉水的硬度大于自來水的硬度
。
(提示:完整的實驗方案應(yīng)包含實驗操作、所得現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論)