24.(分)请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务。
[研究课题]探究热水壶底部水垢的主要成分
[查阅资料]该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含Ca2+、Mg2+、HCO
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、碱等的混合物),同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
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物质 |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
MgCO3 |
|
溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
微溶 |
[提出猜测]水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和_______,可能含有Ca(OH)2_______。
[设计方案](1)维靖同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入__________________,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2。
(3)林硕同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,其主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③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;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变。
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讨论:
a.步骤①加入样品前还应检查____________________,所加的酸溶液是____________;
b.装置Ⅱ的作用是_____________________________;从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时,装置Ⅰ的作用是_______________________________________________________;
c.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是___________。
[实验结论]通过上述研究可知:水垢的主要成分有____________________。
18.研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
[假设]H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关。
[实验方案]常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间。
[进行实验]下图是他们进行实验的装置图,此实验中B处宜采用的气体收集方法是____________,其理由是______________________________________________________。
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[实验记录]
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实验编号 |
1 |
2 |
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反应物 |
6%H2O2 |
6%H2O2 |
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催化剂 |
1 g红砖粉 |
1 g MnO2 |
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时间 |
152
s |
35
s |
[结论]该探究过程得出的结论是__________________________________________。