5.探究水壶内部水垢的主要成分
小花和小红同学非常善于进行实验探究,他们发现长期使用的热水壶底部有一层水垢,小花想这层水垢的主要成分是什么?围绕这个问题,他们展开了探究,请你也参入到他们的学习过程,并协助完成相关任务.
【提出问题】热水壶底部水垢的主要成分是什么?
【查阅资料】通过查阅资料知道,天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表:
【提出猜想】通过分析,他们认为水垢的主要成分中一定含有Mg(0H)2和CaCO3(写化学式,下同),可能含有Ca(OH)2和MgCO3.
【设计方案,进行实验】
(1)小花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,如果没有白色沉淀生成,说明水垢中不含有Ca(0H)2(填化学式).
(2)欲证明水垢中含有碳酸盐的实验方法是取少量水垢于试管中,向试管中加入稀盐酸,有气泡产生,把生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊.
(3)为了进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,他们设计了如图1实验装置.

Ⅰ.小花和小红的主要实验步骤如下:
①按上图所示组装仪器,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.
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瓶内物质的质量不变.
经过上述实验,他们测量滴加稀盐酸的体积与
D瓶内物质增加质量的关系如图2曲线所示.
Ⅱ.小花和小红另取50g碳酸钙放入锥形瓶中,利用上述装置,重复Ⅰ中①~④的操作,称量D瓶内物质增加的质量是22g.
【实验评价】
(1)A瓶中的NaOH溶液起到吸收空气中二氧化碳的作用.若A瓶中无NaOH溶液,D瓶中的质量将增大(填“增大”、“不变”或“减小”),D瓶中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.C瓶中浓硫酸的作用是除去二氧化碳气体中的水蒸气.
(2)在实验Ⅰ与Ⅱ中,小花、小红运用了化学实验中的对比试验方法.
(3)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,若两种金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多.分析实验Ⅰ与Ⅱ可知,水垢中一定含有MgCO3(填化学式),理由是50g碳酸钙与盐酸反应放出二氧化碳22g,而50g水垢与盐酸反应实际生成二氧化碳的质量是24g,大于22g,所以水垢中一定含有碳酸镁.
(4)以上实验不能(填“能够”或“不能”) 检测出水垢中是否含有Mg(OH)2.
【拓展延伸】
小花和小红从化学课上得知大理石的主要成分也是碳酸钙,为了探究大理石中碳酸钙的含量,两位同学另取20g大理石样品放入锥形瓶中,同样利用上述装置,重复Ⅰ中①~④的操作,称量D瓶内物质增加的质量是4.4g.请根据题目中提供的数据,计算大理石样品中碳酸钙的质量分数.
小花和小红同学非常善于进行实验探究,他们发现长期使用的热水壶底部有一层水垢,小花想这层水垢的主要成分是什么?围绕这个问题,他们展开了探究,请你也参入到他们的学习过程,并协助完成相关任务.
【提出问题】热水壶底部水垢的主要成分是什么?
【查阅资料】通过查阅资料知道,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(0H)2 | Mg(0H)2 | CaCO3 | MgCO3 |
| 溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 微溶 |
【设计方案,进行实验】
(1)小花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,如果没有白色沉淀生成,说明水垢中不含有Ca(0H)2(填化学式).
(2)欲证明水垢中含有碳酸盐的实验方法是取少量水垢于试管中,向试管中加入稀盐酸,有气泡产生,把生成的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊.
(3)为了进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,他们设计了如图1实验装置.
Ⅰ.小花和小红的主要实验步骤如下:
①按上图所示组装仪器,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.
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瓶内物质的质量不变.
经过上述实验,他们测量滴加稀盐酸的体积与
D瓶内物质增加质量的关系如图2曲线所示.
Ⅱ.小花和小红另取50g碳酸钙放入锥形瓶中,利用上述装置,重复Ⅰ中①~④的操作,称量D瓶内物质增加的质量是22g.
【实验评价】
(1)A瓶中的NaOH溶液起到吸收空气中二氧化碳的作用.若A瓶中无NaOH溶液,D瓶中的质量将增大(填“增大”、“不变”或“减小”),D瓶中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.C瓶中浓硫酸的作用是除去二氧化碳气体中的水蒸气.
(2)在实验Ⅰ与Ⅱ中,小花、小红运用了化学实验中的对比试验方法.
(3)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,若两种金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多.分析实验Ⅰ与Ⅱ可知,水垢中一定含有MgCO3(填化学式),理由是50g碳酸钙与盐酸反应放出二氧化碳22g,而50g水垢与盐酸反应实际生成二氧化碳的质量是24g,大于22g,所以水垢中一定含有碳酸镁.
(4)以上实验不能(填“能够”或“不能”) 检测出水垢中是否含有Mg(OH)2.
【拓展延伸】
小花和小红从化学课上得知大理石的主要成分也是碳酸钙,为了探究大理石中碳酸钙的含量,两位同学另取20g大理石样品放入锥形瓶中,同样利用上述装置,重复Ⅰ中①~④的操作,称量D瓶内物质增加的质量是4.4g.请根据题目中提供的数据,计算大理石样品中碳酸钙的质量分数.
3.
复方冬青油软膏具有强力迅速镇痛作用.其有效成分的分子模型如图.下列说法中正确的是( )
| A. | 该物质的化学式为C8H7O3 | |
| B. | 该物质中碳、氢、氧元素的质量比为8:8:3 | |
| C. | 该物质完全燃烧生成二氧化碳和水 | |
| D. | 利用分子模型可以了解分子中原子的排列方式,而化学式不能,因此,分子模型比化学式更有推广价值 |
2.下列关于“决定”的说法正确的是( )
| A. | 原子的中子数决定了它在元素周期表中的原子序数 | |
| B. | 电子数决定了原子的相对原子质量大小 | |
| C. | 原子的最外层电子数决定了它在化学变化中的表现 | |
| D. | 原子的相对原子质量决定了原子的种类 |
1.化学--变化之科学.下列关于物理变化和化学变化的有关叙述错误的是( )
| A. | 物理变化中构成物质的粒子之间的间隔和排列方式发生了变化 | |
| B. | 化学变化中构成物质的原子或离子重新组合形成了新的物质 | |
| C. | 在物理变化和化学变化中构成物质的原子种类都不发生变化 | |
| D. | 物质发生化学变化时,一定会产生沉淀、气体或发生颜色变化 |
19.化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后,对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究.
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】
①呼出的气体中仍含有O2
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小.
【猜想与实验】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等.
实验I:验证呼出的气体中含有水蒸气.
(1)实验操作如图1所示.
(2)观察到的现象为_玻璃片表面有一层水雾,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气.
实验II:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量.
同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置(B是带刻度的量气装置).

(1)实验记录
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
同学们经过3次重复实验,确认了呼出气体中的主要成分及其含量.
(1)该实验设计依据的N2性质有ABD(填字母序号).
A.难溶于水 B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验II操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数偏小(填“偏小”、“不变”或“偏大”)
【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?
【查阅资料】
①呼出的气体中仍含有O2
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小.
【猜想与实验】
猜想:呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等.
实验I:验证呼出的气体中含有水蒸气.
(1)实验操作如图1所示.
(2)观察到的现象为_玻璃片表面有一层水雾,根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气.
实验II:验证呼出的气体中含有N2、O2、CO2,并测定其含量.
同学们在老师的指导下设计了如图2所示装置(B是带刻度的量气装置).
(1)实验记录
| 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
| ① | 先检查装置的气密性, 后向装置中加入药品. 关闭止水夹a~f. | 装置的气密性良好. | |
| ② | 打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温. | B中液体进入到A中,B中液体减少500mL. | 收集500mL气体. |
| ③ | 关闭b,打开a、e、f,用打气筒向A中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出. | A中液体进入B中, B中气体全部进入C中, C中水部分进入D中, D中液体为475mL. | 二氧化碳能和氢氧化钠反应 |
| ④ | 关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷. | 白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热. | 呼出气体中含有氧气.白磷燃烧的化学方程式:4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5 |
| ⑤ | 待白磷熄灭并冷却到室温,打开f. | D中水部分流入C中,D中剩余液体为400mL. | 白磷燃烧消耗呼出气体中的氧气,剩余气体为呼出气体中含有的N2. |
呼出的气体中主要成分的含量
| N2 | O2 | CO2 | |
| 体积/mL | 400 | 25 | |
| 体积分数/% | 80% |
(1)该实验设计依据的N2性质有ABD(填字母序号).
A.难溶于水 B.不能和NaOH溶液反应
C.无色无味的气体 D.不能燃烧,也不支持燃烧
(2)实验II操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测O2的体积分数偏小(填“偏小”、“不变”或“偏大”)
16.下列实验操作错误的是( )
0 167927 167935 167941 167945 167951 167953 167957 167963 167965 167971 167977 167981 167983 167987 167993 167995 168001 168005 168007 168011 168013 168017 168019 168021 168022 168023 168025 168026 168027 168029 168031 168035 168037 168041 168043 168047 168053 168055 168061 168065 168067 168071 168077 168083 168085 168091 168095 168097 168103 168107 168113 168121 211419
| A. | 加入药品 | B. | 读液体体积 | C. | D. | 氧气验满 |