Question

9．天然水中一般都溶有Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂等物质，在加热条件下，这些溶解的物质会变成溶解度更小的碱和碳酸盐等其它物质，所以保温瓶中常会形成由碱和碳酸盐等组成的水垢．
查阅资料，甲、乙、丙三位同学知道水垢中含有Mg（OH）₂，和CaCO₃后，提出了是否有Ca（OH）₂和MgCO₃的猜测．于是，进行下列研究．
（1）通过实验发现，水垢中不存在Ca（OH）₂，他们采用的实验操作是在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入浓Na₂C0₃溶液，没有白色沉淀产生．
（2）甲同学设计如图所示的装置，利用一定量的水垢与足量的稀盐酸反应，待产生气泡停止后，测量B装置增加的质量，从而推出混合物的组成．这种方案受到乙、丙同学的反对，他们的理由是此装置不能充分吸收生成的CO₂，且通入B装置的气体是C0₂、水蒸气等混合气体．
（3）甲改进装置后，利用正确的方法测得5克水垢与足量的稀盐酸反应后，放出2.2克CO₂，说明有（填“有”或“没有”）MgCO₃．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀进行分析；
（2）根据装置内的二氧化碳不能被氢氧化钠充分吸收、氢氧化钠进行分析；
（3）根据碳酸钙、碳酸镁和盐酸反应生成二氧化碳的方程式进行计算．

解答 解：（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，所以通过实验发现，水垢中不存在Ca（OH）₂，采用的实验操作是：在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入浓Na₂C0₃溶液，没有白色沉淀产生；
（2）甲同学设计如图所示的装置，利用一定量的水垢与足量的稀盐酸反应，待产生气泡停止后，测量B装置增加的质量，从而推出混合物的组成．这种方案受到乙、丙同学的反对的理由是：此装置不能充分吸收生成的CO₂，且通入B装置的气体是C0₂、水蒸气等混合气体；
（3）假设5g全部是碳酸钙，生成二氧化碳的质量为x
CaCO₃----CO₂，
100          44
 5g            x
 $\frac{100}{5g}$=$\frac{44}{x}$
  x=2.2g
假设5g全部是碳酸镁，生成二氧化碳的质量为y
MgCO₃---------CO₂，
   84                44
  5g                  y
     $\frac{84}{5g}$=$\frac{44}{y}$
  y=2.6g
甲、乙、丙三位同学知道水垢中含有Mg（OH）₂，和CaCO₃后，所以混合物中一定含有碳酸镁．
故答案为：（1）在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入浓Na₂C0₃溶液，没有白色沉淀产生；
（2）此装置不能充分吸收生成的CO₂，且通入B装置的气体是C0₂、水蒸气等混合气体；
（3）有．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．