Question

【題目】熱水瓶用久后，瓶膽內(nèi)壁常附著一層水垢，其成分是碳酸鈣、氫氧化鎂及少量水，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一瓶水垢樣品，為測(cè)定其中各成份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（該裝置氣密性良好，A、C、D中所裝藥品足量）。

已知：堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物；加熱條件下，氫氧化鎂易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg（OH）2 △ MgO+H2O↑。

部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

Ⅰ．將質(zhì)量為m的樣品裝入裝置B的玻璃管中，按圖連接好裝置，關(guān)閉彈簧夾，給樣品加熱；

Ⅱ．待樣品完全反應(yīng)，先打開彈簧夾通入空氣，再熄滅酒精噴燈，直到玻璃管冷卻；

Ⅲ．實(shí)驗(yàn)完畢，測(cè)得裝置C、D中的液體質(zhì)量分別增加了m1、m2；

Ⅳ．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算該樣品中碳酸鈣、氫氧化鎂和和水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）裝置C中所裝藥品為_____________，其作用是___________________。

（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。

（3）該水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為________________________。

（4）實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)步驟不變，若沒(méi)有裝置A，會(huì)導(dǎo)致氫氧化鎂的測(cè)定結(jié)果______（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)法判斷”）。

（5）若除去熱水瓶膽內(nèi)壁常附著的水垢，可以用廚房中的______________。

Answer 1

【答案】 濃硫酸 吸水干燥氣體 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O {2500m2/11m}% 偏小 食醋

【解析】（1）氫氧化鎂在加熱條件下分解生成氧化鎂和水，碳酸鈣在高溫條件下分解生成二氧化碳和氧化鈣，由生成二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算水垢中的碳酸鈣的質(zhì)量。裝置C中所裝藥品為濃硫酸，其作用是吸水，干燥氣體二氧化碳；（2）裝置D的作用是吸收二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O；（3）設(shè)水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x，

CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑

100 44

x m2

100/x=44/m2 x=100 m2 /44 ,

該水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為 。

（4）實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)步驟不變，若沒(méi)有裝置A，會(huì)導(dǎo)致氫氧化鎂分解生成水不能完全被吸收，氫氧化鎂的測(cè)定結(jié)果偏小;（5）碳酸鈣和氫氧化鎂都能與酸反應(yīng)生成可溶性物質(zhì)，若除去熱水瓶膽內(nèi)壁常附著的水垢，可以用廚房中的食醋。