Question

15．某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成，实验小组欲探究该水垢的主要成分．
【猜想与分析】分析Ca（HCO₃）₂与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是Ⅲ
Ⅰ；CaOⅡ．Ca（OH）₂ Ⅲ．CaCO₃ Ⅳ．Ca（OH）₂和CaCO₃
小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是氧化钙能与水反应．
【实验与事实】

实验		现象	解释或结论
实验一	将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液	紫色石蕊溶液不变色	Ca（OH）2微溶于水，其水溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝色，不变色说明水垢中一定没有Ca（OH）2
实验二	按如图所示方案进行实验	反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊	石灰水变浑浊，说明有CO2生成，则水垢中一定含有CaCO3

【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
【实践与应用】使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦，长期饮用硬水对人体健康不利，在日常生活中，可使用肥皂水来检测饮用水是硬水还是软水．

Answer 1

分析 【猜想与分析】根据物质的组成及其性质来分析；
【实验与事实】根据氢氧化钙显碱性和碳酸钙的性质来分析；
【原理与呈现】根据反应的原理以及化学方程式的写法来分析；
【实践与应用】根据硬水与软水的检验方法来分析．

解答 解：【猜想与分析】分析Ca（HCO₃）₂与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是碳酸钙，因为氧化钙能与水反应；氢氧化钙会吸收空气中的二氧化碳而生成碳酸钙；所以猜想Ⅲ可能正确；故填：Ⅲ；氧化钙能与水反应；
【实验与事实】实验一：Ca（OH）₂微溶于水，其水溶液显碱性，滴加石蕊试液后，紫色石蕊溶液不变蓝色，不变色说明水垢中一定没有氢氧化钙；故填：Ca（OH）₂；
实验二：水垢中滴加稀盐酸，产生了一种能使澄清的石灰水变浑浊的气体，证明水垢中一定存在碳酸钙；故答案为：CaCO₃；
【原理与呈现】水垢中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
【实践与应用】硬水中含有较多的可溶性的钙、镁化合物，而软水中不含或很少含有，常用肥皂水后加以鉴别，加入肥皂水后，在硬水中将出现较多浮渣，而软入水中没有浮渣，却有许多泡沫．故答案是：肥皂水．

点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．碳酸盐的检验方法：取样滴加稀盐酸，气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，样品为碳酸盐．