氢氧化钙性质探究
【猜想一】甲同学认为：白浑浊物是Ca（OH）2。
【实验一】为了验证甲同学的猜想，进行如下实验。
取少量白浊液于试管中，加入足量水，充分振荡，观察到仍有白浑浊。
【猜想二】乙同学认为：白浑浊物中含有CaCO3。
【实验二】为了验证乙同学的猜想，进行如下实验。
【实验一】为了验证甲同学的猜想，进行如下实验。
取少量白浊液于试管中，加入足量水，充分振荡，观察到仍有白浑浊。
【猜想二】乙同学认为：白浑浊物中含有CaCO3。
【实验二】为了验证乙同学的猜想，进行如下实验。
取少量白浊液于试管中，滴加稀盐酸，白浑浊消失，没有观察到有气泡产生。
【实验三】为了进一步验证乙同学的猜想，进行如下实验。
实验装置图 | 实验操作 | 实验现象 |
将注射器内稀盐酸推入瓶中，并用二氧化碳传感器测得装置内二氧化碳的体积分数 | I．白浑浊消失，没有观察到有气泡产生 II．检测到二氧化碳含量随时间的变化如下图所示 | |
【解释与结论】
（1）用石墨电极验证Ca（OH）2溶液的导电性实验时，两个电极上产生大量气体，发生的
（1）用石墨电极验证Ca（OH）2溶液的导电性实验时，两个电极上产生大量气体，发生的
是电解水的反应，写出反应的化学方程式 2H2O2H2↑+O2↑。
（2）甲同学提出白浑浊为Ca（OH）2的理由是Ca（OH）2已经饱和，水因反应而被消耗，使体系内水减少，导致Ca（OH）2析出 。
（3）由实验三得出的结论是白浑浊物中有CaCO3 ，相关反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
【反思与交流】
（4）实验二中没有观察到明显气泡的可能原因是CaCO3含量较少，使反应生成的CO2太少，没有明显逸出 。
（2）甲同学提出白浑浊为Ca（OH）2的理由是Ca（OH）2已经饱和，水因反应而被消耗，使体系内水减少，导致Ca（OH）2析出 。
（3）由实验三得出的结论是白浑浊物中有CaCO3 ，相关反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
【反思与交流】
（4）实验二中没有观察到明显气泡的可能原因是CaCO3含量较少，使反应生成的CO2太少，没有明显逸出 。
（5）丙同学为了进一步探究白浑浊物产生的原因，用铂（Pt）电极代替石墨（C）电极完成图1所示实验，其目的是 探究白浑浊物的产生是由与石墨电极有关。
2、化学兴趣小组在解老师的带领下探究“饱和氢氧化钙溶液导电性“实验时（如图1），发现了一个意外现象：两根石墨电极两端产生氢气、氧气以外，饱和澄清石灰水中出现了白浑浊。为此，小组同学展开了如下探究。
【提出问题】为什么出现白浑浊？
【猜想与假设】
甲：可能是饱和溶液电解时 水减少，氢氧化钙固体析出导致的浑浊；
乙：可能是饱和溶液通电时温度升高，氢氧化钙固体析出导致的浑浊；
【提出问题】为什么出现白浑浊？
【猜想与假设】
甲：可能是饱和溶液电解时 水减少，氢氧化钙固体析出导致的浑浊；
乙：可能是饱和溶液通电时温度升高，氢氧化钙固体析出导致的浑浊；
丙：可能是电解过程中产生的二氧化碳 与饱和石灰水反应导致的浑浊。
【进行实验】小组同学分别设计了如下实验方案验证。
【进行实验】小组同学分别设计了如下实验方案验证。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
甲 | 将90mL相同浓度的饱和澄清石灰水中加入10mL蒸馏水，在相同的电压下再次进行电解实验，观察现象 | 溶液变浑浊 | 甲同学猜想不正确 |
乙 | 取 100mL同浓度的饱和石灰水 于烧杯中，加热至电解实验中上升的相同温度，观察现象 | 溶液不变浑浊 | 乙同学猜想 不正确 |
丙 | 向电解得到浑浊液体中加入足量的稀盐酸，观察现象 | 浑浊消失，有气泡产生。该反应化学方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ | 丙同学猜想正确 |
【拓展延伸】
为进一步研究丙同学实验后废液成分性质，丁同学取一定质量的废液，逐滴加入溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液，实验过程中加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图2所示。
①P点时的溶液中的溶质是 氯化钠、氯化钙（写名称）；
②R点对应横坐标的数值为 180；
③Q至R段表示生成沉淀 的过程。
为进一步研究丙同学实验后废液成分性质，丁同学取一定质量的废液，逐滴加入溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液，实验过程中加入Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图2所示。
①P点时的溶液中的溶质是 氯化钠、氯化钙（写名称）；
②R点对应横坐标的数值为 180；
③Q至R段表示生成沉淀 的过程。
3、兴趣小组用石墨电极做Ca（OH）2饱和溶液导电性实验，如图所示，闭合开关，灯泡亮，但很快发现两个石墨 电极上都有大量气泡产生，与电源正极相连的石墨电极附近产生大量白浑浊。经检验，两级产生的是氢气和氧气，这里Ca（OH）2的作用是 增强溶液导电性。
【提出问题】为什么正极附近产生白浑浊？白浑浊是什么物质？
【猜想】1．部分水被电解，水的减少导致Ca（OH）2析出。
2．通电过程中溶液温度升高使Ca（OH）2析出。
做出猜想2依据Ca （OH） 2的性质氢氧化钙溶解的随温度升高而减少 。
【提出问题】为什么正极附近产生白浑浊？白浑浊是什么物质？
【猜想】1．部分水被电解，水的减少导致Ca（OH）2析出。
2．通电过程中溶液温度升高使Ca（OH）2析出。
做出猜想2依据Ca （OH） 2的性质氢氧化钙溶解的随温度升高而减少 。
【实验1】验证猜想2
（1）测通电过程中水温的变化，结果：水从室温升高至30°C时产生大量白浑浊。
（2）给室温下的饱和石灰水加热至30℃，没有明显的白浑浊。
（1）测通电过程中水温的变化，结果：水从室温升高至30°C时产生大量白浑浊。
（2）给室温下的饱和石灰水加热至30℃，没有明显的白浑浊。
结论：白浑浊与温度升髙没明显关系。
【实验2】验证猜想1
（1）饱和石灰水恒温蒸发水，出现少量白浑浊。
（2）原溶液加水，重复Ca（OH）2溶液导电性实验，溶液中仍出现大量白浑浊。
结论：白浑浊与水减少有关，但不是唯一因素 。
【新猜想】电解产生的氧气，与石墨电极发生反应生成了二氧化碳，二氧化碳和石灰水反应产生白浑浊。
【实验3】（1）用铂丝代替石墨电极重复Ca（OH）2溶液导电性实验，白浑浊明显减少。
（2）把兴趣小组实验中浑浊的液体进行过滤，把分离出的固体分于两只试管中。
向一个试管中加水，再加入酚酞试液，溶液变红 ，结论：固体中含有Ca（OH）2。
【实验2】验证猜想1
（1）饱和石灰水恒温蒸发水，出现少量白浑浊。
（2）原溶液加水，重复Ca（OH）2溶液导电性实验，溶液中仍出现大量白浑浊。
结论：白浑浊与水减少有关，但不是唯一因素 。
【新猜想】电解产生的氧气，与石墨电极发生反应生成了二氧化碳，二氧化碳和石灰水反应产生白浑浊。
【实验3】（1）用铂丝代替石墨电极重复Ca（OH）2溶液导电性实验，白浑浊明显减少。
（2）把兴趣小组实验中浑浊的液体进行过滤，把分离出的固体分于两只试管中。
向一个试管中加水，再加入酚酞试液，溶液变红 ，结论：固体中含有Ca（OH）2。
向另一个试管中 加入稀盐酸，有气泡产生，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，结论：固体中含有CaCO3。
【实验结论】白浑浊的物质是混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。白浑浊的产生与通电过程
水分减少和石墨电极有关。
【实验结论】白浑浊的物质是混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。白浑浊的产生与通电过程
水分减少和石墨电极有关。
【反思】实验中产生CaCO3反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 。
4、某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣，他们根据自己所学知识进行如下探究：
【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？
【猜想假设】猜想一：Ca（OH）2 猜想二：CaCO3猜想三： Ca（OH）2、CaCO3。
【实验验证】
【提出问题】该瓶药品的化学成分是什么？
【猜想假设】猜想一：Ca（OH）2 猜想二：CaCO3猜想三： Ca（OH）2、CaCO3。
【实验验证】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
（1）取1g样品放入盛有50g水的烧杯中，充分搅拌后，静置 | 烧杯底部有较多固体未溶解 | 样品中含有CaCO3 |
（2）取实验（1）中 上层清液少许于试管中，再向试管中滴加2～3滴无酚酞试液 | 溶液由无变成红 | 样品中含有Ca（OH）2 |
【得出结论】甲同学认为猜想三正确。
【反思交流】
【反思交流】
（1）乙同学认为甲同学的结论不合理，他认为猜想一也可能正确，原因是 氢氧化钙微溶于水，未溶解固体可能只含氢氧化钙。
（2）丙同学认为要想验证猜想三正确，还需做如下实验：取实验（1）中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有气泡产生 ，则猜想三正确。
【拓展提升】
（1）要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否有剩余 。
（2）实验室的许多药品需密封保存。例如 浓硫酸，浓硫酸具有吸水性（说出名称和原因）。
（2）丙同学认为要想验证猜想三正确，还需做如下实验：取实验（1）中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有气泡产生 ，则猜想三正确。
【拓展提升】
（1）要想验证反应后物质的成分，除需验证有生成物以外，还应考虑反应物是否有剩余 。
（2）实验室的许多药品需密封保存。例如 浓硫酸，浓硫酸具有吸水性（说出名称和原因）。
（3）同学们在试验Ca（OH）2溶液导电性实验时（如图），无意中观察到烧杯中的饱和石灰水变浑浊了，于是大家进行了热烈讨论。假如你也参与其中，请对此现象提出假设，并说明理由，然后设计实验进行验证。（只要求写出实验方案，不要写出现象及结论）
你的猜想： 水减少导致饱和的石灰水变浑浊。理由：水通电时会发生分解反应 。实验方案：通电前称量一下杯与饱和石灰水的质量，实验后再称量一下杯与杯中物质的质量，观察质量是否减少即可 。
你的猜想： 水减少导致饱和的石灰水变浑浊。理由：水通电时会发生分解反应 。实验方案：通电前称量一下杯与饱和石灰水的质量，实验后再称量一下杯与杯中物质的质量，观察质量是否减少即可 。
5、学习完碱的相关知识后，某兴趣小组对“二氧化碳与碱的反应”进行了探究。
（1）甲、乙两位同学分别进行了如下实验：
甲同学向盛有二氧化碳的集气瓶中倒入澄清石灰水，观察到石灰水先变浑浊，后变澄清；乙同学将二氧化碳通入到澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊。
（1）甲、乙两位同学分别进行了如下实验：
甲同学向盛有二氧化碳的集气瓶中倒入澄清石灰水，观察到石灰水先变浑浊，后变澄清；乙同学将二氧化碳通入到澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊。
你认为 乙同学的实验能验证氢氧化钙的性质，反应的化学方程式为Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 。
（2）实验小组同学又将CO2通入某浓度的氢氧化钠溶液中，一段时间后，发现有固体析出。
（2）实验小组同学又将CO2通入某浓度的氢氧化钠溶液中，一段时间后，发现有固体析出。
【提出问题】析出固体的成分是什么？
【猜想与假设】同学们提出以下猜想：
猜想A：Na2CO3；
猜想B：NaHCO3；
猜想C：碳酸钠和碳酸氢钠的混合物
【进行实验】甲同学取少量固体溶于水，滴加无酚酞溶液，溶液变红，则认为猜想A正确；
乙同学认为甲同学的实验不合理，理由是碳酸氢钠在溶液中也显碱性 。
乙同学设计了以下方案进行验证：
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量固体于试管中，加水充分溶解后，加入过量的 氢氧化钙 溶液 | 无明显现象 | 安徽省中考时间猜想B正确 |
②在①溶液中加入稀盐酸 | 有白沉淀生成 | |
【反思交流】该小组同学将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，利用数字化技术测定溶液pH值变化，待完全反应后，观察到溶液中逸出大量气泡，pH出现两段S型变化曲线。
【实验分析】（3）AB段变化的原因可能是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碱性减弱 。BC段变化的原因可能是二氧化碳、水和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碱性继续减弱 。
利用实验验证变化后的产物，实验操作为取最后段的液体加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水 。实验现象是澄清石灰水变浑浊 。
【实验分析】（3）AB段变化的原因可能是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碱性减弱 。BC段变化的原因可能是二氧化碳、水和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碱性继续减弱 。
利用实验验证变化后的产物，实验操作为取最后段的液体加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水 。实验现象是澄清石灰水变浑浊 。
6、化学实验活动课上，同学们利用了如图所示实验探究氢氧化钙的性质。
（1）上述三个步骤的A试管中固体始终无明显减少，那么能说明A试管的水中溶有氢氧化钙的现象是
酚酞试液变红。
（2）步骤三试管B中溶液变无，发生反应的化学方程式Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O 。
小明的实验：小明直接把稀盐酸滴入盛有氢氧化钙溶液的试管中，始终没有看到明显变化。
【提出问题】小明实验后试管中溶质的成分是什么？
【查阅资料】CaCl2溶液显中性。
【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下：
（2）步骤三试管B中溶液变无，发生反应的化学方程式Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O 。
小明的实验：小明直接把稀盐酸滴入盛有氢氧化钙溶液的试管中，始终没有看到明显变化。
【提出问题】小明实验后试管中溶质的成分是什么？
【查阅资料】CaCl2溶液显中性。
【猜想与假设】针对疑问，甲组同学猜想如下：
猜想I：只有CaCl2猜想Ⅱ有CaCl2、HCl
猜想Ⅲ：有CaCl2和Ca（OH）2
猜想Ⅳ：有CaCl2、HCl和Ca（OH）2
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是
猜想Ⅲ：有CaCl2和Ca（OH）2
猜想Ⅳ：有CaCl2、HCl和Ca（OH）2
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为猜想Ⅳ不合理，其理由是
【实验探究】为了验证其余猜想，各小组进行了下列三个方案的探究。
实验方案 | 滴加紫石蕊试液 | 通入CO2 | 滴加Na2CO3 |
实验操作 | |||
实验现象 | 石蕊试液变蓝 | 溶液变浑浊 | 产生白沉淀 |
实验结论 | 溶液中含有Ca（OH）2 | 溶液中含有Ca（OH）2 | 溶液中含有Ca（OH）2 |
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想Ⅲ是正确的。
【评价反思】丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白沉淀，并不能证明溶液中一定含有Ca（OH）2，请你帮助他们说明原因 氯化钙也能和碳酸钠反应生成白沉淀碳酸钙。
参考答案
1、解：（1）在通电的条件下，水分解为氢气和氧气；故填：2H2O2H2↑+O2↑；
（2）饱和的石灰水是氢氧化钙的饱和溶液，水因为电解而部分被消耗，所以导致氢氧化钙析出；故填：Ca（OH）2已经饱和，水因反应而被消耗，使体系内水减少，导致Ca（OH）2析出；
（3）由图象可知，装置内二氧化碳的含量增加，这是因为碳酸钙与稀盐酸反应生成了二氧化碳，所以白浑浊物中含有碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成了二氧化碳、氯化钙和水；故填：白浑浊物中有CaCO3；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）因为碳酸钙的含量较少，与稀盐酸反应生成的二氧化碳太少，所以没有观察到有明显的气体逸出；故填：CaCO3含量较少，使反应生成的CO2太少，没有明显逸出；
（5）用铂（Pt）电极代替石墨（C）电极完成图1所示实验，其目的是探究白浑浊物的产生是否与石墨电极有关；故填：探究白浑浊物的产生是由与石墨电极有关。
（2）饱和的石灰水是氢氧化钙的饱和溶液，水因为电解而部分被消耗，所以导致氢氧化钙析出；故填：Ca（OH）2已经饱和，水因反应而被消耗，使体系内水减少，导致Ca（OH）2析出；
（3）由图象可知，装置内二氧化碳的含量增加，这是因为碳酸钙与稀盐酸反应生成了二氧化碳，所以白浑浊物中含有碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成了二氧化碳、氯化钙和水；故填：白浑浊物中有CaCO3；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（4）因为碳酸钙的含量较少，与稀盐酸反应生成的二氧化碳太少，所以没有观察到有明显的气体逸出；故填：CaCO3含量较少，使反应生成的CO2太少，没有明显逸出；
（5）用铂（Pt）电极代替石墨（C）电极完成图1所示实验，其目的是探究白浑浊物的产生是否与石墨电极有关；故填：探究白浑浊物的产生是由与石墨电极有关。
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