Question

【题目】小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢），于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。

探究一：自家的井水是软水还是硬水？

取少量井水样品于试管中，加入_____，振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于___。

探究二：白色固体的主要成分是什么？

（假设与猜想）猜想I:CaCO3

猜想Ⅱ：____（填化学式）。

猜想Ⅲ：CaCO3和Mg（OH）2

（实验与探究）取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，白色固体溶解，有______产生，根据以上现象，小华认为：猜想I正确。小雪认为小华的结论不严谨，理由是_______。经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液	无明显现象	猜想I成立
	_____	猜想Ⅲ成立

Answer 1

【答案】肥皂水 硬水 Mg(OH)2 气泡 白色固体的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁的混合物时，也有气泡产生 产生白色沉淀

【解析】

探究一：通常用肥皂水来鉴别硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，出现大量浮渣，说明该井水属于硬水，故填：肥皂水；硬水；

探究二：假设与猜想：硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，加热时会形成沉淀，结合其它猜想，故猜想Ⅱ：Mg(OH)2；

实验与探究：小华认为：猜想I正确。故通过实验现象能得到白色固体中含有碳酸钙，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，故有气泡产生；

白色固体的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁时，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，也有气泡产生，故小华的结论不严谨；

实验步骤：由于碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，故取上层清液于试管中，滴加氢氧化钠，氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀，无明显现象，说明上层清液中不含氯化镁，即白色固体中不含氢氧化镁，故猜想I成立；如果产生白色沉淀，说明上层清液中含氯化镁，即白色固体中含氢氧化镁，故猜想Ⅲ成立。