请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:

请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:
【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、碱等的混合物).同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
物质Ca(HCO32Mg(HCO32Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3
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CaCO3和______,可能含有Ca(OH)2和______.写出Ca(HCO32受热分解的化学方程式
Ca(HCO32
.
CaCO3+CO2↑+H2O
Ca(HCO32
.
CaCO3+CO2↑+H2O

【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1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(见图2);
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.

a.步骤①所加的酸溶液是______.
b.装置Ⅱ的作用是______;
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气的作用是______.
c.研究性小组的同学通过简单计算,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______.
wegyljkljk 1年前 已收到1个回答 举报

摇滚精神 春芽

共回答了16个问题采纳率:93.8% 举报

解题思路:本实验探究物质的组成成分以及含量,证明碳酸盐(CO32-检验方法),二氧化碳的化学性质,酸的物理性质及用途,碱的化学性质.
提出猜想:根据水垢的成分及题中所给物质的溶解性表可以提出猜想.
设计方案:(1)从检验钙离子的方法上入手分析.
(2)a:根据实验操作步骤分析即可;实验室用稀盐酸溶解碳酸钙.
b:碱石灰是碱性干燥剂,可以吸收酸性气体,氢氧化钠可以吸收二氧化碳气体.
c:从二氧化碳的量上去分析.
实验结论:根据猜想和计算即可确定水垢的成分.

【提出猜想】根据题意可知,水垢的主要成分为碳酸盐、碱等物质的混合物,再结合物质的溶解性表可知,水垢中一定含Mg(OH)2和CaCO3,可能含有Ca(OH)2和MgCO3;Ca(HCO32受热分解生成碳酸钙、水和二氧化碳,故反应的化学方程式为Ca(HCO32


.
CaCO3+CO2↑+H2O.
【设计方案】
(1)检验Ca2+要用可溶性的碳酸盐,如Na2CO3溶液,因为二者能反应产生沉淀.
(2)a.由于水垢中存在有碳酸钙,而硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在碳酸钙的表面,阻止了反应的进一步进行,故溶解碳酸盐一般用稀盐酸;
b.因为该实验是要通过测定生成二氧化碳的质量来确定水垢的成分,而从锥形瓶中出来的二氧化碳气体是不干燥的,且都会被干燥管内的物质吸收,从而影响到结果的测定,所以二氧化碳气体在进入干燥管之前必须经过干燥,浓硫酸恰可以用来干燥二氧化碳气体;由于气压的原因,最后锥形瓶中会残存有一定量的二氧化碳气体,故从导管A处缓缓鼓入一定量的空气吗,可以使装置中的所有二氧化碳都能被碱石灰所吸收.
c.根据化学方程式的计算可知,即使50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量也仅为22g,而实验测得生成的CO2质量为24g,比22g多,所以水垢中一定还有MgCO3
【实验结论】实验猜想中已经确定有Mg(OH)2和 CaCO3,而根据(2)的计算可知还应该含有MgCO3,故水垢的主要成分有Mg(OH)2、CaCO3和MgCO3
故答案为:
【提出猜想】Mg(OH)2; MgCO3; Ca(HCO32


.
CaCO3+CO2↑+H2O
【设计方案】
(1)Na2CO3溶液;
(2)a.稀盐酸;
b.吸收CO2中的水; 使装置中的二氧化碳全部被碱石灰吸收
c.即使50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量应为22g,而实验测得生成的CO2质量>22g
【实验结论】Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3

点评:
本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;碱的化学性质;盐的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

考点点评: 在解此类题时,首先要会分析题中所涉及的反应原理,然后结合反应原理和计算所要用到的数据进行分析解答.对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等.

1年前

6
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.042 s. - webmaster@yulucn.com