Question

3．請你參與某學(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X物質(zhì)的成分．
【查閱資料】（1）X物質(zhì)可能由Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂、Ca（OH）₂、Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃中的一種或幾種組成．
（2）X物質(zhì)是通過過濾水溶液得到的沉淀．
（3）相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表：

物質(zhì)	Ca（HCO3）2	Mg（HCO3）2	Ca（OH）2	Mg（OH）2	CaCO3	BaCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	不溶

【設(shè)計(jì)并實(shí)施方案】
（1）由查閱資料可知X物質(zhì)肯定不含可溶性的Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂．
（2）甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的X物質(zhì)，加入足量蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁�靜置．取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，沒有白色沉淀，說明X物質(zhì)中無Ca（OH）₂（填化學(xué)式）．
（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)裝置，想進(jìn)一步確定X物質(zhì)的成分．

其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按圖組裝儀器，關(guān)閉活塞b，將50gX物質(zhì)的粉末放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)．
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)明顯增加的質(zhì)量；
④繼續(xù)鼓入空氣，直至D瓶內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變；
⑤經(jīng)稱量，D瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量為20g．
【評價(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)量將增大（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（2）分析X物質(zhì)的可能組成是①M(fèi)g（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃；②Mg（OH）₂、CaCO₃（有幾種寫幾種）
（3）裝置圖B中塞緊錐形瓶的橡膠塞要有三根導(dǎo)管同時(shí)穿過，已知：導(dǎo)管的直徑為8mm，橡膠塞細(xì)段直徑為3cm．從堅(jiān)固和美觀的角度考慮，請你在圖2中標(biāo)出應(yīng)在哪三處打孔為好（用圓圈“○”表示打孔位置）．

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)并實(shí)施方案】（2）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)能生成白色碳酸鈣沉淀分析；
【評價(jià)】（1）A瓶中的NaOH溶液起到吸收空氣中的二氧化碳；若A瓶中無NaOH溶液，空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入裝置中，所以D瓶中的質(zhì)量將增大；
（2）從題目中可以看出，向裝置圖中通入空氣是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能的準(zhǔn)確，這時(shí)我們要排除空氣中二氧化碳的干擾；
（3）在制作裝置是要考慮所制作的裝置美觀耐用，從而我們可以完成最后一題的解答．

解答 解：【設(shè)計(jì)并實(shí)施方案】（2）因?yàn)樘妓徕c和氫氧化鈣反應(yīng)能生成白色碳酸鈣沉淀，所以取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，沒有白色沉淀，說明X物質(zhì)中無Ca（OH）₂，故答案為：Ca（OH）₂；
【評價(jià)】（1）由于空氣中含有二氧化碳，所以在這里我們在鼓入空氣時(shí)，要保證把空氣中的二氧化碳除去，如果不除去會(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，故答案為：吸收鼓入的空氣中所含CO₂；增大；
（2）由上分析可知，X物質(zhì)肯定不含可溶性的Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂、Ca（OH）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20g二氧化碳，又根據(jù)“兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量硫酸反應(yīng)時(shí)，若兩金屬的化合價(jià)相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對分子質(zhì)量小者放出的氣體多”根據(jù)Mr（MgCO₃）=84，Mr（CaCO₃）=100，所以可以判斷在X中還可能含有碳酸鎂，由氫氧化鎂和稀硫酸不反應(yīng)，所以還可能含有氫氧化鎂，因此X的組合可能是：①M(fèi)g（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃；②Mg（OH）₂、CaCO₃；③CaCO₃、BaCO₃，故答案為：①M(fèi)g（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃；②Mg（OH）₂、CaCO₃；
（3）根據(jù)給橡皮塞和導(dǎo)管的直徑以及要求在打孔時(shí)最好呈三角形，以達(dá)到美觀和堅(jiān)固的目的，故答案為：．

點(diǎn)評 本題為實(shí)驗(yàn)探究題，做本類題目要注意題目中的查閱資料部分，這對我們的解題的幫助是很大的．