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[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 |
[设计方案]实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3
| 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 | 一定含有CaCO3 一定不含Ca(OH)2 一定含有CaCO3 一定不含Ca(OH)2 |
称量D、E装置总质量为600.00g,按上图组装后,将2.50g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601.25g(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
(2)装置B中生成气体的化学方程式为
(3)装置B中生成CO2的质量为
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2.50g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
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,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、碱等的混合物),水垢中一定含有Mg(OH)2和CaCO3.同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有Mg(OH)2和CaCO3之外,还可能含有Ca(OH)2和
【设计方案】
(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入
(2)乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变.
a.仪器D、E的名称分别是
b.步骤①所加的酸溶液是
c.装置Ⅱ的作用是
d.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有
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
、
、
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℃)
| 阴离子 阳离子 |
|
|
|
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| 微溶 | 不溶 | 可溶 |
|
| 不溶 | 微溶 | 可溶 |
【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 | _________________________ |
实验2:确定水垢是否含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:
![]()
称量D、E装置总质量为600.00g,按上图组装后,将2.50g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601.25g(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”),其理由是 。
(2)装置B中生成气体的化学反应方程式为 (只要求写一种),装置D中的化学反应方程式为 。
(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2.50g水垢,加3.65%稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸
g。结合以上实验结论,判断当
的值满足 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2(请通过计算说明)。