Question

李兵发现：家里水壶用久之后，内壁常有一层不溶于水的水垢．为了解水垢的成因及成分，并寻找清洗水垢的方法，做了如下实验探究过程，请你参与：

李兵查找资料后得知：自然界中的水中常溶有Ca（HCO₃）₂等可溶性物质．他提出[猜想Ⅰ]：水垢可能是烧开水时Ca（HCO₃）₂受热时发生分解产生．为了验证[猜想Ⅰ]是否正确，他做了如图1所示实验．
（1）加热一段时间后，发现试管口有水珠产生，B中出现白色浑浊，写出B中发生反应的化学方程式

 

．
（2）实验结束后，试管中有白色固体存在，他将白色固体放入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌，发现仍有白色固体．对白色固体的成分，李兵根据

 

定律提出[猜想Ⅱ]：认为白色固体可能是

 

；
a．CaCO₃         b．Ca（OH）₂        c．CaCO₃和Ca（OH）₂的混合物
为了验证[猜想Ⅱ]中哪种情况是正确的，他又设计了如图2实验方案：
试剂X是

 

，试剂Y是

 

．则[猜想Ⅱ]中

 

（选填“a”、“b”或“c”）正确．
（3）据此，你认为上述有关水垢形成原因的[猜想Ⅰ]是

 

（选填“正确”或“错误“）．写出形成水垢的化学方程式

 

．
（4）刘豪同学觉得白色固体也可能是CaO，而李兵一下子否定了他的结论，理由是

 

．
（5）根据以上探究，李兵懂得了水垢的主要成分，他建议家庭清洗水垢时可选用

 

（选填序号）．
a．食醋               b．食盐水              c．水．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,生石灰的性质与用途,酸的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据[猜想Ⅰ]：水垢可能是烧开水时Ca（HCO₃）₂受热时发生分解产生，推测产物，正确书写B中发生反应的化学方程式．
（2）根据质量守恒定律，提出[猜想Ⅱ]：认为白色固体可能是CaCO₃和Ca（OH）₂的混合物；根据试剂，推测[猜想Ⅱ]．
（3）正确书写形成水垢的化学方程式．
（4）了解氧化钙与水反应，不能共存．
（5）根据图2，可知水垢的主要成分与酸反应，则可推测家庭清洗水垢的方法．

解答：解：
（1）[猜想Ⅰ]：水垢可能是烧开水时Ca（HCO₃）₂受热时发生分解产生．为了验证[猜想Ⅰ]是否正确，做如图1所示实验．加热一段时间后，发现试管口有水珠产生，B中出现白色浑浊，则为二氧化碳和澄清石灰水的反应，故B中发生反应的化学方程式为 Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）实验结束后，试管中有白色固体存在，将白色固体放入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌，发现仍有白色固体．对白色固体的成分，根据质量守恒定律，提出[猜想Ⅱ]：认为白色固体可能是CaCO₃和Ca（OH）₂的混合物；为了验证[猜想Ⅱ]中哪种情况是正确的，设计了如图2实验方案：则根据实验现象“不变色”，“有气泡”，则可推测试剂X是酚酞试剂，试剂Y是稀盐酸．则[猜想Ⅱ]中的a为：CaCO₃正确．
（3）据此，上述有关水垢形成原因的[猜想Ⅰ]是正确．其形成水垢的化学方程式为Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑．
（4）刘豪同学觉得白色固体也可能是CaO，而李兵一下子否定了他的结论，理由是氧化钙与水反应，不能共存．
（5）根据图2，可知水垢的主要成分与酸反应，则可建议家庭清洗水垢时可选用食醋．
故答案为：
（1）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）质量守恒，c；  酚酞试剂，稀盐酸． a．
（3）正确． Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑．
（4）氧化钙与水反应，不能共存．
（5）a

点评：主要考查了氢氧化钙的变质，及氢氧化钙和Ca（HCO₃）₂的化学性质，培养学生分析问题、解决问题的能力．