某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究,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(主要成份为碳酸盐和碱)。有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
| 阴离子 阳离子 | OH- | CO32- | HCO3- |
| Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
| Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
【提出猜想】
猜想一:水垢的成分是_______________
猜想二:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、Ca(0H)2
猜想三:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3
猜想四:水垢的成分是CaC
O3、Mg(OH)2、Ca(0H)2 MgCO3
【方案设计】
(1)确定水垢中是否含有氢氧化钙(2)确定水垢中是否含有碳酸镁
【实验步骤】
(1)
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,再滤液中加入_ | 有___________产生 | 水垢中有 氢氧化钙 |
(2)利用下图实验装置完成(2)的探究,其主要实验步骤如下:
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Ⅰ.称量D、E装置总质量为400.00g
Ⅱ.按上图组装后,将3g水垢样品放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸至锥形瓶中不再产生气泡,关闭分液漏斗活塞
Ⅲ.打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为401.54g(碱石灰主要成份为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响)。
根据实验回答下列问题:
①加入样品前还应___________________,装置C的作用是__________,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是______________________________
___________
②装置D中的化学方程式为_____________________________
③装置B中生成CO2的质量为_________g,水垢中______含MgCO3 。
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
【反思延伸】
如何证明水垢中确实有氢氧化镁,小华提出了自己的想法:
另取质量为3g的水垢,加入3.65%的稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸Wg,结合以上实验结论,判断W的值满足_____________条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2。
请根据所提供的试剂和仪器,按要求填空:
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(1)写出带有标号①的仪器的名称___________
(2)气体发生装置A可用来制取氧气,其反应方程式为___________________。要收集较纯的该气体,可选择的收集装置是_________。
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例如:a. NH3•H2O(浓)==NH3 +H2O
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b. NH4HCO3(固)===NH3 + CO2 + H2O c. CaO(固)+NH3·H2O(浓)===NH3 + Ca(OH)2
结合题目中提供的实验装置完成下列填空(以下均填序号):
可选择上述反应______作为实验室制取NH3的反应原理,据
此原理
选用上图中的_________作为反应的发生装置,同时采用的收集装
置是____。
小昊同学觉得该收集方法可能会对空气造成污染,于是
他根据上述文字提供的信息改进了收集装置,请你帮助他完成图2装置
(在方框内画出剩余部分装置)。