Question

小花和小紅同學(xué)非常善于進(jìn)行實驗探究，他們發(fā)現(xiàn)長期使用的熱水壺底部有一層水垢，小花想這層水垢的主要成分是什么？圍繞這個問題，他們展開了探究，請你也參入到他們的學(xué)習(xí)過程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)。

【提出問題】熱水壺底部水垢的主要成分是什么？

【查閱資料】通過查閱資料知道，天然水和水垢所含的物質(zhì)及其溶解性如下表：

物質(zhì)	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Ca(0H)2	Mg(0H)2	CaCO3	MgCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	微溶

【提出猜想】通過分析，他們認(rèn)為水垢的主要成分中一定含有Mg(0H)₂和        

（寫化學(xué)式，下同），可能含有Ca(OH)₂和                  。

【設(shè)計方案，進(jìn)行實驗】

(1)小花在燒杯中放入少量研碎的水垢，加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置。取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，如果沒有白色沉淀生成，說明水垢中不含有          

(填化學(xué)式)。

（2）欲證明水垢中含有碳酸鹽的實驗方法是                             

                                                                       。

 (3) 為了進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分，他們設(shè)計了下列實驗裝置。

I.小花和小紅的主要實驗步驟如下：

①按上圖所示組裝儀器，將50g水垢試樣放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀鹽酸。

  ②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣。

  ③稱量D瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量。

  ④重復(fù)②和③的操作，直至D瓶內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量不變。

經(jīng)過上述實驗，他們測量滴加稀鹽酸的體積與

D瓶內(nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量的關(guān)系如右圖曲線所示。

 II. 小花和小紅另取50g碳酸鈣放入錐形瓶中，利用上述裝置，重復(fù)I中①～④的操作，稱量D瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量是22g.

【實驗評價】

(1)A瓶中的NaOH溶液起到                                       作用。若A瓶中無NaOH溶液，D瓶中的質(zhì)量將           (填“增大”、“不變”或“減小”)，D瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                           。C瓶中濃硫酸的作用是                                     。

（2）在實驗I與II中，小花、小紅運用了化學(xué)實驗中的                方法。

(3)一般情況下，兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時，若兩種金屬的化合價相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對分子質(zhì)量小者放出的氣體多。分析實驗I與II可知，水垢中一定含有                (填化學(xué)式)，理由是                                       

                                                                       

                                                                       。

（4）以上實驗              (填“能夠”或“不能”) 檢測出水垢中是否含有Mg(OH)2

Answer 1

【提出猜想】 CaC0₃ ；    MgCO₃

【設(shè)計方案】（1）Ca(0H)₂

  （2）取少量水垢于試管中，向試管中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，把生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。

【實驗評價】（1）吸收空氣中的二氧化碳； 增大；  2NaOH+CO₂= Na₂CO₃+H₂O；

 除去二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣

           （2）對比實驗

（3）MgCO₃；  50g碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳22g，而50g水垢與鹽酸反應(yīng)實際生成二氧化碳的質(zhì)量是24g，大于22g，所以水垢中一定含有碳酸鎂。

           （4）不能