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  某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,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

  某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,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(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表:

  部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)

  OH-CO32-HCO3-Ca2+微溶不溶可溶Mg2+不溶微溶可溶【提出猜想】水垢的主要成分中一定含有

  ___和___,可能含有Ca(OH)2和MgCO3(填化学式).

  【设计方案】

  实验1:确定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3

  实验步骤实验现象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,在滤液里加入Na2CO3溶液.没有白色沉淀产生___实验2:确定水垢中是否含MgCO3

  利用下列实验装置,完成实验2探究.其主要实验步骤如下:

  称量D、E装置总质量为200.0g,按上图组装后,将2.5g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,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201.25g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响).

  【实验讨论】

  (1)加入样品前还应___,装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为___,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___,装置A的作用是___.A、B装置之间___设置干燥装置(填“要”、“不要”),其理由是___.

  (2)装置B中生成气体的化学反应方程式为___(只要求写一种)

  装置D中的化学反应方程式为___.

  (3)装置B中生成CO2的质量为___ g.通过计算说明水垢中___含MgCO3(填字母).

  A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定

  计算过程(已知CaCO3相对分子质量为100、MgCO3相对分子质量为84):

  实验3:确定水垢中是否含有Mg(OH)2

  另取质量为2.50g水垢,加3.65%稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸w g.结合以上实验,判断当w的值满足___ 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2(请通过计算说明).

1回答
2020-05-0823:23
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董萍

  【提出猜想】由题中溶解性表知碳酸钙和氢氧化镁不溶于水,其余的氢氧化钙、碳酸镁微溶,碳酸氢钙和碳酸氢镁都溶于水,故水垢的主要成分中一定含有:CaCO3、Mg(OH)2故填:CaCO3;Mg(OH)2;

  【设计方案】

  实验1:氢氧化钙溶液能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以实验步骤实验现象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,在滤液里加入Na2CO3溶液.没有白色沉淀产生没有氢氧化钙故填:没有氢氧化钙;

  【实验讨论】:(1)因为实验需要测定生成的二氧化碳的质量,需要保证装置不漏气,所以需要检查装置的气密性;装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗;浓硫酸具有吸水性,所以装置C的作用是除去二氧化碳中含有的水蒸气;反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气是为了将装置中的二氧化碳全部吸收;装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳.A、B装置之间不要设置干燥装置,其理由是C装置可以除去二氧化碳的水蒸气;

  故填:检查装置的气密性;分液漏斗;除去二氧化碳中含有的水蒸气;将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收;吸收空气中的二氧化碳;

  C装置可以除去二氧化碳的水蒸气;

  (2)装置B中是碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,而D中是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水;故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;

  (3)反应前后D、E装置的质量差为:604.4g-600g=4.4g,设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x

  CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

  100                 44

  x                   4.4g

  100x=444.4g

2020-05-08 23:26:33
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