(2013?北塘區(qū)二模)某;瘜W(xué)小組對(duì)熱水壺底部水垢的主要成分進(jìn)行了如下探究,請(qǐng)完成以下活動(dòng)并回答相關(guān)問(wèn)題.
【查閱資料】天然水中含有Ca
2+、Mg
2+、HCO
3-等離子,在加熱條件下,這些離子趨于生成溶解度更小的物質(zhì)--水垢(主要成分為碳酸鹽和堿).有關(guān)物質(zhì)的溶解性見(jiàn)下表(20℃):
陰離子 陽(yáng)離子 |
OH- |
CO32- |
HCO3- |
Ca2+ |
微溶 |
不溶 |
可溶 |
Mg2+ |
不溶 |
微溶 |
可溶 |
根據(jù)上述物質(zhì)的溶解性,小組同學(xué)確定水垢的主要成分中一定含有
CaCO3
CaCO3
和
Mg(OH)2
Mg(OH)2
,可能含有Ca(OH)
2和MgCO
3.
【提出問(wèn)題】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)
2和MgCO
3呢?
【實(shí)驗(yàn)方案1】確定水垢中是否含Ca(OH)
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
在少量研碎的水垢中,加入適量的蒸餾水充分?jǐn)嚢,過(guò)濾,在濾液里加入Na2CO3溶液. |
沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生 |
水垢中 不含Ca(OH)2 不含Ca(OH)2 . |
【實(shí)驗(yàn)方案2】確定水垢中是否含MgCO
3利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,完成實(shí)驗(yàn)2探究.其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
精確稱(chēng)量D、E裝置總質(zhì)量為600.0g,按上圖組裝后,將9.8g水垢試樣放入錐形瓶中,加入足量稀鹽酸溶液,待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),打開(kāi)止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時(shí)間后稱(chēng)量裝置D、E的總質(zhì)量為604.4g(堿石灰主要成分為CaO和NaOH,不考慮稀鹽酸的揮發(fā)性以及裝置內(nèi)空氣、外界空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響).
【實(shí)驗(yàn)討論】
(1)加入藥品前應(yīng)
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
,反應(yīng)結(jié)束后打開(kāi)止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
將殘留在裝置中的二氧化碳全部排入D、E裝置中充分吸收
將殘留在裝置中的二氧化碳全部排入D、E裝置中充分吸收
.
(2)任寫(xiě)一個(gè)裝置B中生成氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
.
(3)裝置 B中生成CO
2的質(zhì)量為
4.4
4.4
g.通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該水垢中
A
A
(填序號(hào))含MgCO
3.
A.一定 B.一定不 C.可能 D.無(wú)法確定
【實(shí)驗(yàn)方案3】定量探究水垢中氫氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
另取質(zhì)量為9.8g的水垢試樣,加入7.3%稀鹽酸與之恰好完全反應(yīng),測(cè)得消耗稀鹽酸110g.結(jié)合以上數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論,計(jì)算水垢樣品中氫氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出完整的計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)).