Question

【題目】某實驗小組用石墨做電極進行電解水實驗，為增加導電性，改用氫氧化鈣飽和溶液進行電解，實驗時除兩個電極均有氣泡冒出外，在正極石墨電極的附近溶液中還出現(xiàn)了白色渾濁，該小組對白色渾濁出現(xiàn)的原因進行了如下探究。

[資料]

Ⅰ．氫氧化鈣的溶解度曲線如圖所示。

Ⅱ．氫氧化鈣飽和溶液通電后溫度約上升5℃。

[猜想]

①電解過程中溶液溫度升高導致Ca(OH)2析出而出現(xiàn)白色渾濁。

②電解過程中水減少導致Ca(OH)2析出而出現(xiàn)白色渾濁。

③與石墨電極（主要成分是碳）有關。

[實驗]

實驗	實驗裝置	主要實驗操作	實驗現(xiàn)象
1		取10mL Ca(OH)2飽和溶液，稍加熱，溶液溫度上升5℃	溶液中未出現(xiàn)白色渾濁
2		用石墨做電極，取Ca(OH)2飽和溶液于水槽中，通電2分鐘	a、b試管中都有氣泡產(chǎn)生；a試管中溶液未出現(xiàn)白色渾濁；b試管中溶液明顯出現(xiàn)白色渾濁
3		更換石墨電極為銅電極，取Ca(OH)2飽和溶液于水槽中，通電2分鐘	a、b試管中都有氣泡產(chǎn)生；與電源正極相連的銅電極變墨，a、b試管中溶液未出現(xiàn)白色渾濁

（1）Ca(OH)2的溶液度隨溫度升高而__________（填“減少”或“增大”）；實驗1中當液溫度上升5℃后得到的溶液為Ca(OH)2 __________（填“飽和”或“不飽和”）溶液。

（2）實驗1得出的結論是___________________________________________________________。

（3）實驗2，取b試管中白色渾濁溶液，加10mL水，振蕩，發(fā)現(xiàn)試管中白色渾濁不溶解，據(jù)此證明猜想_______（填序號）不合理。

（4）實驗3中更換石墨電極為銅電極的目的是__________________________________________；與電源正極相連的銅電極變黑的原因是_____________________________________________（用化學方程式表示）；為除去銅電極上的黑色物質(zhì)，需要的試劑是_____________（寫一種即可）。

（5）通過探究過程，用石墨做電極進行實驗時，正極石墨電極附近Ca(OH)2溶液出現(xiàn)白色渾濁的原因是__________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】減少 飽和 白色渾濁不是由于溶液溫度升高時Ca(OH)2析出導致的 ② 驗證出現(xiàn)白色渾濁與石墨電極有關 2Cu+O2=2CuO 稀硫酸 通電時，產(chǎn)生的氧氣與石墨反應生成CO2，CO2和Ca(OH)2反應生成難溶于水的白色沉淀碳酸鈣

【解析】

（1）由氫氧化鈣的溶解度曲線可知，Ca(OH)2的溶解度隨溫度升高而減少；則實驗1中當飽和Ca(OH)2溶液溫度上升5℃后得到的溶液仍為飽和溶液；

（2）實驗1中當飽和Ca(OH)2溶液溫度上升5℃，溶液中未出現(xiàn)白色渾濁，說明白色渾濁不是由于溶液溫度升高時Ca(OH)2析出導致的；

（3）實驗2，取b試管中白色渾濁溶液，加10mL水，振蕩，發(fā)現(xiàn)試管中白色渾濁不溶解，說明析出的白色渾濁不是Ca(OH)2，可判斷猜想②不合理；

（4）實驗3中更換石墨電極為銅電極的目的是驗證出現(xiàn)白色渾濁與石墨電極有關；與電源正極相連的銅電極變黑，是因為2Cu+O2=2CuO，為除去氧化銅，需要的試劑是稀硫酸；

（5）用石墨做電極進行實驗時，正極石墨電極附近Ca(OH)2溶液出現(xiàn)白色渾濁的原因是：通電時，產(chǎn)生的氧氣與石墨反應生成CO2，CO2和Ca(OH)2反應生成難溶于水的白色沉淀碳酸鈣。