Question

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的两种物质是                     ，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。	_______________	水垢中无Ca(OH)2

【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：

 

按上图组装后，将9.8g水垢试样放入锥形瓶中，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后精确称量D、E装置总质量为600.0g关闭止水夹K，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处再次缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g（注意：碱石灰主要成分为CaO和NaOH的混合物）。

【实验讨论】

⑴加入药品前应                 ；待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是                                      。

⑵ C装置的作用是：    　__　　　     。

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（写出计算过程，结果保留1位小数）。

【反思】 缺少F装置会使所测水垢样品中氢氧化镁的质量分数          _______________（填写“偏大”或“偏小”或“不变”）。

Answer 1

（10分，计算2分，其它每空1分）

  CaCO₃和Mg(OH)₂      无白色沉淀

（1）检查装置气密性         将生成的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收

（2）       吸水

（3）4.4   A    计算题（共2分）答案：求出氢氧化镁的质量0.58克（得1分）0.58/9.8X100%=5.9%（得1分）

偏小