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:
物质Ca(HCO32Mg(HCO32Ca(0H)2Mg(0H)2CaCO3MgCO3
溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶
【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.
4.通过学习,我们可以从化学的角度看问题.节假日或双休日,去郊游野炊实为一大快事.然而,在野炊的情趣之中,如果遇到下面一些问题,你是如何怎么处理的?
(1)对野炊有经验的人会告诉你,餐具最好是导热性好,不易破碎的材料制的,你准备带的餐具是用A制的;(填字母)
A.金属 B.陶瓷 C.无所谓
工业生产中常用赤铁矿来炼铁,写出其化学方程式Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
在生活中,我们很少使用纯铁,而通常将铁制成合金使用,因为将金属制成合金后有了更优越的性能如硬度大,纯铁和铁合金在组成上的不同点是纯铁的组成中不含碳元素,生铁中含有碳元素.
(2)野餐食谱如下:主食:馒头    配菜:烤火腿、鲫鱼汤、五香豆干.
主食和配菜中主要含蛋白质、糖类、油脂、无机盐和水等营养素,从营养角度来看,你准备再添-样C;(填字母)
A.炒鸡蛋 B.牛奶 C.黄瓜 D.烤野兔肉
(3)有的同学带了自热米饭,原理是利用发热包中的生石灰与水反应放出热量来进行加热,生石灰与水反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,其基本反应类型是化合反应.
(4)在引燃细枯枝后,如果迅速往“灶”里塞满枯枝,结果反而燃烧不旺,并产生很多浓烟,说明物质充分燃烧需要的条件是使可燃物与空气(或氧气)充分接触;
(5)郊外通常比较泥泞,如果你的交通工具是自行车,你回来进行清洗后是如何防锈的:AB.(填字母)  
A.立即晾晒干 B.链条传动部件涂上油  C.涂油漆.
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
实验操作主要实验现象实验结论及解释
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.
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.
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
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
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
(2)数据处理
呼出的气体中主要成分的含量
N2O2CO2
体积/mL40025
体积分数/%80%
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”)
 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 

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