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（20℃）：
    阴离子
阳离子
OH-
CO32-
HCO3-
Ca2+
微溶
不溶
可溶
Mg2+
不溶
微溶
可溶
根据上述物质的溶解性，小组同学确定水垢的主要成分中一定含有       和      ，可能含有Ca(OH)2和MgCO3。
【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)2和MgCO3呢？
【实验方案1】确定水垢中是否含Ca(OH) 2
实验步骤
实验现象
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，在滤液里加入Na2CO3溶液。
 
没有白色沉淀产生
 
水垢中           。
【实验方案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。其主要实验步骤如下：

精确称量D、E装置总质量为600.0g，按上图组装后，将9.8g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604.4g（碱石灰主要成分为CaO和NaOH，不考虑稀盐酸的挥发性以及装置内空气、外界空气对实验的影响）。
【实验讨论】
⑴加入药品前应                ，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是                     。
⑵任写一个装置B中生成气体的化学反应方程式：   　　　　   　　       。
⑶装置 B中生成CO2的质量为        g。通过计算说明该水垢中      （填序号）含MgCO3。
A．一定         B．一定不           C．可能         D．无法确定
【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
另取质量为9.8g的水垢试样，加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应，测得消耗稀盐酸110 g。结合以上数据和实验结论，计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数（写出完整的计算过程，计算结果保留一位小数）。
CaCO3和Mg(OH)2  (两个都对得1分)  不含Ca(OH)2   （1）检查装置的气密性 将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收   （2）CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑或MgCO3+2HCl = MgCl2+H2O+CO2↑ （3）4.4g  A；氢氧化镁的质量分数为5.9%

试题分析：根据溶解性氢氧化钙和碳酸镁属于微溶，水垢中可能含有，碳酸钙、氢氧化镁属于难溶，所以水垢中的主要成分为氢氧化镁和碳酸钙；加入碳酸钠没有白色沉淀生成说明没有钙离子，说明没有氢氧化钙；⑴加入药品前应先检查装置的气密性，鼓入空气的作用是将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收；（2）B装置有两个反应，为CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑或MgCO3+2HCl = MgCl2+H2O+CO2↑；（3）生成二氧化碳的总质量就是D、E装置总质量的前后质量之差，为，如果是纯的碳酸钙和足量的酸反应生成4.4g二氧化碳则需10g，题目中是9.8g，说明还混有碳酸镁。
【实验方案3】解：设用于产生二氧化碳的盐酸质量为，氢氧化镁质量为
2HCl ～ CO2   Mg(OH) 2+ 2HCl==MgCl2 + 2H2O
73       44       58       73
×7.3%  4.4g          10g×7.3%
，，解得   =100g      =0.58g     
氢氧化镁的质量分数= 0.58g/9.8g×100%≈5.9%
答：水垢样品中氢氧化镁的质量分数为5.9%
点评：本题较为综合，是集实验探究和化学方程式计算于一体的题目，题目较为冗长，属于较难的题目，在中考中常作为压轴题出现。
练习册系列答案
相关题目
如图是某同学在厨房里看到的食用纯碱（主要成分是Na2CO3）包装袋信息，他带了一包食用纯碱到学校实验室．
（1）为测定室温下Na2CO3的溶解度，在编号为A、B、C、D的四个烧杯中各加入室温下的水100g，并分别加入取自实验室的Na2CO3固体，搅拌至充分溶解，实验数据记录如表：
烧杯编号
A
B
C
D
水的质量/克
100
100
100
100
加入Na2CO3的质量/克
30
35
40
50
溶液的质量/克
130
135
140
140
分析上述数据，烧杯编号为CD中的溶液是饱和溶液，室温下，Na2CO3的溶解度是    ．
（2）为确定食用纯碱的纯度，称取自带的食用纯碱5.4g放入烧杯中，再滴加盐酸至刚好完全反应，共用去稀盐酸25g，得溶质质量为28.2g（杂质溶于水且与盐酸不反应），通过计算判断该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是否与包装袋信息相符．（计算结果精确到0.1%）
小宁需要配制80g质量分数为10%的氢氧化钠溶液来制作“叶脉书签”．如图是配制该氢氧化钠溶液的实验操作示意图．

【实验步骤】
（1）计算：需要氢氧化钠固体　     g，水　     　mL（水的密度以1.0g/cm3计）
（2）称量：用托盘天平称取氢氧化钠固体，用规格为　    　（填“10mL”、“50mL”或“100mL”）的量筒取所需要的水，倒入盛有氢氧化钠的烧杯中．
（3）溶解：用玻璃棒搅拌，使氢氧化钠固体完全溶解．
【拓展思维】
假如小宁想用上述配制的氢氧化钠溶液完全中和溶质质量分数为10%的盐酸，至少消耗盐酸的质量是多少？（反应的化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O）
称取氯化钠和氯化钙的固体混合物14 g，放入烧杯中，加入96 g碳酸钠溶液恰好完全反应(反应的方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl)。待反应完全后过滤，称得滤液的总质量为100 g。
(1)根据质量守恒定律，可知生成沉淀的质量为___________________________。
(2)固体混合物中氯化钙的质量是多少？
(3)所得滤液中溶质的质量分数是多少？
称取镁和铜的混合物10g于烧杯中，然后取某稀硫酸100g，平均分成4次加入其中，充分反应后实验数据如下表所示：
 
第1次
第2次
第3次
第4次
加入稀硫酸的质量/g
25
25
25
25
生成氢气的总质量/g
0.15
x
0.4
0.4
x = _____________；
上表中从第__________次起，硫酸过量；
求所用稀硫酸的溶质的质量分数。
某4.6g有机物完全燃烧得到8.8g CO2和5.4 H2O，可以判断该有机物组成（  ）
A．只含有碳、氢两种元素B．含碳、氢、氧三种元素
C．含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素D．无法确定
电解水时（2H2O 2H2↑+O2↑），常在水中加入硫酸来增强溶液的导电性，但硫酸本身不发生化学反应。现将溶质的质量分数为10%的稀硫酸90.0 g通电一段时间后停止反应，测得生成氧气为8.0 g，计算：
⑴ 电解所消耗的水的质量。
⑵ 停止反应后，硫酸溶液中溶质的质量分数为                 （精确到0.1%）。
钯金（Pd）是一种新的首饰。为获得单质钯，取100 g 17.7%的PdCl2溶液，加入10.0 g铁粉使其充分反应，得到钯及其铁的氯化物。经分析所得钯的质量为10.6 g，未反应的铁粉质量为4.4 g。下列说法正确的是
A．生成铁的氯化物质量为12.7 gB．生成铁的氯化物质量为95.0 g
C．生成铁的氯化物为FeCl2D．生成铁的氯化物为FeCl3
黄铜是Cu和Zn的合金，可用于制造各种仪器零件。为测定黄铜的组成，课外活动小组的同学取黄铜样品10 g放入烧杯中，滴入稀硫酸至不再产生气泡时，测得消耗了稀硫酸30 g，烧杯中剩余固体质量6.1 g。请回答：
(1)测定过程中发生反应的化学方程式为：________________________________。
(2)烧杯中剩余固体的成分为________；黄铜样品中Cu的质量分数为________。

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网