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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 |
【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 。 |
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)。 查看习题详情和答案>>
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)。
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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 |
【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 。 |
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)。
制造电灯丝的金属 硬度大
做切割工具用的金属 熔点高
制造保险丝的金属 耐腐蚀
制造医疗器械的金属 熔点低
(2)制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或金属与非金属)加热到某一温度,使其全部熔化,再冷却成为合金.根据下表中的数据判断(其他条件均满足),下列合金不宜采用上述方法制取的是
金 属 | Na | Mg | Al | Cu | Fe |
熔点(℃) | 97.5 | 649 | 660 | 1083 | 1535 |
沸 点(℃) | 883 | 1090 | 2467 | 2567 | 2750 |
(3)化学电池在通信、交通和日常生活中有着广泛的应用,但是,废弃电池所带来的环境污染问题也日益突出.已知镍镉(Ni-Cd)电池中发生的化学反应为:
Cd+2Ni(OH)+2H2O→2Ni(OH)2+Cd(OH)2 其中,Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸.请回答:
①镍镉电池充电时,其能量的转化是由
②一节废镍镉电池会使1m2的耕地失去使用价值,在酸性土壤中,这种污染尤为严重.这是因为
③废弃的镍镉电池所产生的Cd2+污染,可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变,其中Cd2+进入人体的途径如图所示:
A、B、C代表Cd2+污染传递的载体,如果A代表土壤,则B代表
(4)工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石.赤铁矿的主要成分是氧化铁、菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁,请写出这两种矿石主要成分的化学式
(5)把铁矿石炼成铁是一个复杂的过程.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁吨?(写出计算过程)
【研究课题1】探究水壶内部水垢的主要成分
【查阅资料】(1)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).天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表:
物 质 | Ca(HCO3)2 | Mg(HCO3)2 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 | CaCO3 | MgCO3[来源:] |
溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 微溶 |
【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,静置.取上层清液滴入Na2CO3溶液,如果没有白色沉淀,说明水垢中无
(2)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分.
其主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,逐滴加入足量稀盐酸.
②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,使装置内的气体缓缓通过后面的装置.
③称量D瓶内物质增加的质量;
④重复②和③的操作,直至D瓶内物质质量不变.
测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示;
【思考与评价】
(1)当水中含较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水,生活中降低水的硬度的常用方法是:
(2)A瓶中的NaOH溶液作用是
(3)若50g水垢全部是碳酸钙,则最终应该产生二氧化碳的质量是
(4)一般情况下,两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时,若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多.分析曲线图可知:水垢中一定含有
22g,所以水垢中一定含有碳酸镁
22g,所以水垢中一定含有碳酸镁
(5)以上实验
【研究课题2】为测定氯化钠样品的纯度,取30g氯化钠样品(杂质为氯化钙)溶于水配制成263g溶液,再加入53g溶质质量分数为20%的碳酸钠溶液,恰好完全反应.求:反应后所得溶液中溶质的质量分数.