题目内容
某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动,并回答相关问题.
[查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:

[提出猜想]水垢的主要成分中一定含有________和________,可能含有Ca(OH)2和MgCO3(填化学式).
[设计方案]
实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3

实验2:确定水垢中是否含MgCO3
利用下列实验装置,完成实验2探究.其主要实验步骤发下:
称量D、E装置总质量为600.00 g,按上图组装后,将2.50 g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为601.25 g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响).
[实验讨论]
(1)加入样品前还应________,装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为________,装置C的作用是________,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是________,装置A的作用是________,A、B装置之间设置干燥装置(填:“要”、“不要”),理由是________.
(2)装置B中生成气体的化学方程式为________(只要求写一种),装置D中的化学方程式为________.
(3)装置B中生成CO2的质量为________g.通过计算说明水垢中________含MgCO3(填字母).
A.一定
B.一定不
C.可能
D.无法确定
计算过程(已知物质相对分子质量CaCO3∶100 MgCO3∶84):
实验3:确定水垢中是否含有Mg(OH)2
另取质量为2.50 g的水垢,加入3.65%的稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸w g..结合以上实验结论,判断w的值满足________条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2(请通过计算说明).
解析:
|

[查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3_等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃) | |||
OH- | CO32- | HCO3- | |
Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
[设计方案]实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2
实验步骤 | 实验现象 | 有关化学反应方程式 |
在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液中加入Na2CO3溶液. | 有白色沉淀产生 |
将2.50g水垢样品放入锥形瓶中,加入足量的稀盐酸,吸收生成的二氧化碳气体1.25g,
请回答:
(1)写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式
(2)列式计算,如果水垢中没有碳酸镁,则碳酸钙的质量为多少?
(3)水垢中
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定,
理由是:
[查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质----水垢(主要成份为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
阴离子 阳离子 | OH- | CO32- | HCO3- |
Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
猜想一:水垢的成分是______
猜想二:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、Ca(0H)2
猜想三:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3
猜想四:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、Ca(0H)2 MgCO3
[方案设计]
(1)确定水垢中是否含有氢氧化钙(2)确定水垢中是否含有碳酸镁
[实验步骤]
(1)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,再滤液中加入______溶液 | 有______产生 | 水垢中有 氢氧化钙 |

Ⅰ.称量D、E装置总质量为400.00g
Ⅱ.按上图组装后,将3g水垢样品放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸至锥形瓶中不再产生气泡,关闭分液漏斗活塞
Ⅲ.打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为401.54g(碱石灰主要成份为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响).
根据实验回答下列问题:
①加入样品前还应______,装置C的作用是______,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是______
②装置D中的化学方程式为______
③装置B中生成CO2的质量为______g,水垢中______含MgCO3.
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
[反思延伸]
如何证明水垢中确实有氢氧化镁,小华提出了自己的想法:
另取质量为3g的水垢,加入3.65%的稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸Wg,结合以上实验结论,判断W的值满足______条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2.