(2008?揚(yáng)州)化學(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)并回答問題.
[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)的溶解性見表
部分鈣、鎂化合物溶解性表(20℃) |
陰離子陽離子 | 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
CaCO3
CaCO3
和
Mg(OH)2
Mg(OH)2
,可能含有Ca(OH)
2和MgCO
3(填化學(xué)式).
[設(shè)計(jì)方案]實(shí)驗(yàn)1:確定水垢中是否含Ca(OH)
2和CaCO
3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,過濾,在濾液里加入 Na2CO3溶液. | 沒有白色沉淀產(chǎn)生 | 一定含有CaCO3 一定不含Ca(OH)2 一定含有CaCO3 一定不含Ca(OH)2 |
實(shí)驗(yàn)2:確定水垢中是否含MgCO
3利用下列實(shí)驗(yàn)裝置,完成實(shí)驗(yàn)2探究.其主要實(shí)驗(yàn)步驟發(fā)下:
稱量D、E裝置總質(zhì)量為600.00g,按上圖組裝后,將2.50g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),打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時(shí)間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為601.25g(堿石灰主要成分為CaO和NaOH,不考慮裝置內(nèi)空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響).
[實(shí)驗(yàn)討論](1)加入樣品前還應(yīng)
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
,裝置B中盛放稀鹽酸的儀器名稱為
分液漏斗、
分液漏斗、
,裝置C的作用是
干燥二氧化碳?xì)怏w
干燥二氧化碳?xì)怏w
,反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
使反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳被D、E完全吸收
使反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳被D、E完全吸收
,裝置A的作用是
除去空氣中二氧化碳
除去空氣中二氧化碳
,A、B裝置之間設(shè)置干燥裝置(填:“要”、“不要”),
不要
不要
理由是
因?yàn)槎趸歼M(jìn)入D裝置前有氣體干燥裝置C
因?yàn)槎趸歼M(jìn)入D裝置前有氣體干燥裝置C
.
(2)裝置B中生成氣體的化學(xué)方程式為
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(只要求寫一種),裝置D中的化學(xué)方程式為
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
.
(3)裝置B中生成CO
2的質(zhì)量為
1.25g
1.25g
g.通過計(jì)算說明水垢中
A
A
含MgCO
3(填字母).
A. 一定B. 一定不C. 可能D. 無法確定
計(jì)算過程(已知物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量 CaCO
3:100 MgCO
3:84):
實(shí)驗(yàn)3:確定水垢中是否含有Mg(OH)
2另取質(zhì)量為2.50g的水垢,加入3.65%的稀鹽酸與之反應(yīng),測得消耗稀鹽酸w g..結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論,判斷w的值滿足
w>59.5g
w>59.5g
條件時(shí),水垢中一定含有Mg(OH)
2(請(qǐng)通過計(jì)算說明).