Question

2．水垢的主要成分是CaCO₃和Mg（OH）₂，小红同学从定性、定量两个角度对此进行了探究（其他成分忽略不计）．
【查阅资料】Mg（OH）₂受热分解生成两种氧化物．
【进行实验】小红用下图所示装置进行实验，定性探究水垢的成分．

（1）小红同学将装置按A、B、C（填“B”“C”）的顺序组合进行实验，得出水垢中既含有CaCO₃又还有Mg（OH）₂．
（2）实验时，B中的现象为色粉末变成蓝色，C中发生反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
【拓展延伸】进一步探究水垢中的两种物质的质量之比．
已知Mg（OH）₂的分解温度为340℃～490℃，CaCO₃的分解温度为825℃～897℃．下图为用热分析仪对固体分解所得固体质量与分解温度关系图，请据图回答问题：
（3）写出AB、CD段发生反应的化学方程式：

AB段：Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；
CD段：CaCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（4）通过计算得到CaCO₃与Mg（OH）₂的质量之比（最简单整数比）为100：29．

Answer 1

分析 （1）根据无水硫酸铜遇水变蓝进行分析，根据检验水要放在检验二氧化碳的前面进行分析；
（2）根据硫酸铜遇水变蓝，根据氢氧化钙会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀进行分析；
（3）根据氢氧化镁和碳酸钙的分解温度进行分析，
（4）根据氢氧化铜和碳酸铜分解的化学方程式进行分析．

解答 解：
（1）要证明生成物中有水和二氧化碳，应先证明水再证明二氧化碳，若先证明二氧化碳的话，即使原气体中没有水蒸汽，气体通过石灰水后也会从石灰水中带出水蒸汽．故答案为B、C；
（2）实验时，B中的现象为白色粉末变成蓝色；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
（3）AB段的温度大于340℃但是没有超过825℃，从图象中看出符合氢氧化镁的分解温度，CD段的温度超过了825℃，符合碳酸钙的分解温度，
故AB段是Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O，CD段是CaCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
（4）设氢氧化镁的质量为x，碳酸钙的质量为y
Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O     CaCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
58               18      100           44
x                0.9g     y             4.4g
$\frac{58}{x}=\frac{18}{0.9}$                 $\frac{100}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=2.9g                      y=10g
CaCO₃与Mg（OH）₂的质量之比（最简单整数比）为：10g：2.9g=100：29
答案：
（1）B、C；
 （2）白色粉末变成蓝色；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；CaCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（4）100：29

点评 在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答．