Question

請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組研究性學(xué)習(xí)的過程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)。

【研究課題】探究水壺內(nèi)部水垢的主要成分

【查閱資料】通過查閱資料知道，天然水和水垢所含的物質(zhì)及其溶解性如下表：

物 質(zhì)	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

【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)₂和       ，可能含有Ca(OH)₂和       。

【設(shè)計(jì)方案】

（1）甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的水垢，加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁�靜置。取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，如果沒有白色沉淀，說明水垢中無            (填化學(xué)式)。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分。

其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖組裝儀器，將50g水垢試樣放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀鹽酸。若D瓶增重22g，則水垢全部是CaCO₃。

②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；

③稱量D瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量；

④重復(fù)②和③的操作，直至D瓶內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變。

測(cè)量滴加稀鹽酸體積與D瓶內(nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量的關(guān)系如 右圖曲線所示；

【評(píng)價(jià)】

（1）A瓶中的NaOH溶液起到                 作用。若A瓶中無 NaOH 溶液，D瓶中的質(zhì)量將          （填“增大”、“不變”或“減小”）。

（2）一般情況下，兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，若兩金屬的化合價(jià)相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對(duì)分子質(zhì)量小者放出的氣體多。分析曲線圖可知：水垢中一定含有               

（化學(xué)式），理由是                                      。

 

Answer 1

【答案】

【提出猜想】CaCO₃      MgCO₃

【設(shè)計(jì)方案】⑴ Ca(OH)₂

【評(píng)價(jià)】⑴吸收CO₂      增大  （2）MgCO₃     實(shí)際生成CO₂的質(zhì)量是24g，大于22g

【解析】

試題分析：【提出猜想】水垢為固體，所以水垢的主要成分應(yīng)該是不溶的或是微溶的物質(zhì)，結(jié)合題給的“查閱資料”部分可知，不溶的是Mg(OH)₂和CaCO₃，可溶的是Ca(OH)₂和MgCO₃。

【設(shè)計(jì)方案】（1）結(jié)合猜想分析，向上層清夜中加入碳酸鈉時(shí)，如果存在著氫氧化鈣，就會(huì)產(chǎn)生沉淀，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果是沒有沉淀產(chǎn)生，所以可判斷水垢中沒有氫氧化鈣。

【評(píng)價(jià)】（1）由于空氣中含有二氧化碳，所以在通入空氣時(shí)，要把空氣中的二氧化碳除去，如果不除去空氣中的二氧化碳，則會(huì)導(dǎo)致D裝置中的氫氧化鈉多吸收了二氧化碳，所以會(huì)導(dǎo)致D瓶的質(zhì)量增加。

（2）根據(jù)題給條件可知，如果全部是碳酸鈣則生成22g氣體，而題目中生成了24g二氧化碳，再根據(jù)“兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，若兩金屬的化合價(jià)相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對(duì)分子質(zhì)量小者放出的氣體多”，根據(jù)Mr（MgCO₃）=84小于Mr（CaCO₃）=100，則可以判斷在水垢中還含有碳酸鎂。

考點(diǎn)：證明碳酸鹽（CO₃^2-檢驗(yàn)方法），實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量，堿的化學(xué)性質(zhì)，碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣，酸堿鹽的溶解性，常見離子的檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。