题目列表(包括答案和解析)
某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究,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(主要成份为碳酸盐和碱)。有关物质的溶解性见下表:
部分钙、镁化合物溶解性表(20℃)
| 阴离子 阳离子 | OH- | CO32- | HCO3- |
| Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
| Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
【提出猜想】
猜想一:水垢的成分是_______________
猜想二:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、Ca(0H)2
猜想三:水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3
猜想四:水垢的成分是CaC
O3、Mg(OH)2、Ca(0H)2 MgCO3
【方案设计】
(1)确定水垢中是否含有氢氧化钙(2)确定水垢中是否含有碳酸镁
【实验步骤】
(1)
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,再滤液中加入_ | 有___________产生 | 水垢中有 氢氧化钙 |
(2)利用下图实验装置完成(2)的探究,其主要实验步骤如下:
![]()
Ⅰ.称量D、E装置总质量为400.00g
Ⅱ.按上图组装后,将3g水垢样品放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸至锥形瓶中不再产生气泡,关闭分液漏斗活塞
Ⅲ.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401.54g(碱石灰主要成份为CaO和NaOH,不考虑装置内空气对实验的影响)。
根据实验回答下列问题:
①加入样品前还应___________________,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______________________________
___________
②装置D中的化学方程式为_____________________________
③装置B中生成CO2的质量为_________g,水垢中______含MgCO3 。
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
【反思延伸】
如何证明水垢中确实有氢氧化镁,小华提出了自己的想法:
另取质量为3g的水垢,加入3.65%的稀盐酸与之反应,测得消耗稀盐酸Wg,结合以上实验结论,判断W的值满足_____________条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2。
| 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 |
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
、
、
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℃)
| 阴离子 阳离子 |
|
|
|
|
| 微溶 | 不溶 | 可溶 |
|
| 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:
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称量D、E装置总质量为600.00g,按上图组装后,将2.50g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601.25g(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(已知物质相对分子质量CaCO3:100,MgCO3:84):
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
g。结合以上实验结论,判断当
的值满足 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2(请通过计算说明)。
| 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 |
【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,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,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、碱的混合物)。同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
| 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 |
【提出猜想】:水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和 ,可能含有Ca(OH)2和 。
【设计方案】:
(1)甲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;
(2)乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,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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a.步骤①所加的酸溶液是 ;
b.装置Ⅱ的作用是 ;从导管A处缓缓鼓人一定量的空气时,装置I的作用是 ;
c.研究性小组的同学经过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是 。
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有 。
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