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    某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动，并回答相关问题．
    [查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3_等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
    部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）
      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
     
    （填化学式，下同）和
     
    ，可能含有Ca（OH）2和MgCO3．
    [设计方案]实验1：确定水垢中是否含Ca（OH）2

    实验步骤 实验现象 有关化学反应方程式
    在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液中加入Na2CO3溶液． 有白色沉淀产生
     
    实验2：确定水垢中是否含MgCO3
    将2.50g水垢样品放入锥形瓶中，加入足量的稀盐酸，吸收生成的二氧化碳气体1.25g，
    请回答：
    （1）写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式
     
    ；
    （2）列式计算，如果水垢中没有碳酸镁，则碳酸钙的质量为多少？
     

    （3）水垢中
     
    含MgCO3（填字母）．
    A．一定  B．一定不  C．可能  D．无法确定，
    理由是：
     
    ．
    分析：首先运用题中溶解性表分析得出提出猜想中的两个空，然后运用碳酸盐的化学性质解答实验1和实验2，最后用碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳这一化学反应解答（1）（2）题，运用极值法确定第（3）小题的答案．
    解答：解：由题中溶解性表知碳酸钙和氢氧化镁不溶于水，其余的氢氧化钙、碳酸镁微溶，碳酸氢钙和碳酸氢镁都溶于水，故水垢的主要成分包括：CaCO3Mg（OH）2
    实验1：确定水垢中是否含有氢氧化钙，选用碳酸钠．故选Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
    加入足量的稀盐酸，碳酸钙和盐酸反应，故答案：（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    （2）设碳酸钙的质量为x
    CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    100                  44
    x                   1.25g
    100
    x
    =
    44
    1.25g
    ，x=2.84g
    答：水垢中如不含碳酸镁，则碳酸钙的质量为2.84g．
    （3）水垢中一定含MgCO3，故选A
    因为理论计算CaCO3的质量为2.84g，大于2.5g，所以，水垢中一定含有MgCO3．或若2.5g水垢全部为CaCO3，产生CO2的质量应为1.1g，而实验测得生成的CO2质量为1.25g＞1.1g，所以，水垢中一定含有MgCO3．（其它答案合理即可）
    点评：即考查了实验也考查了根据化学方程式的计算，培养了学生实验分析能力和根据化学方程式计算能力及运用极值法解题的思想．
    练习册系列答案
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    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?崇安区二模）某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究，请完成以下活动，并回答相关问题．
    [查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质----水垢（主要成份为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
    部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）
           阴离子
    阳离子    		 OH- CO32- HCO3-
    Ca2+ 微溶 不溶 可溶
    Mg2+ 不溶 微溶 可溶
    [提出猜想]
    猜想一：水垢的成分是
    CaCO3、Mg（OH）2
    CaCO3、Mg（OH）2

    猜想二：水垢的成分是CaCO3、Mg（OH）2、Ca（0H）2
    猜想三：水垢的成分是CaCO3、Mg（OH）2、MgCO3
    猜想四：水垢的成分是CaCO3、Mg（OH）2、Ca（0H）2   MgCO3
    [方案设计]
    （1）确定水垢中是否含有氢氧化钙（2）确定水垢中是否含有碳酸镁
    [实验步骤]
    （1）
    实验步骤 实验现象 实验结论
    在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，再滤液中加入
    Na2CO3
    Na2CO3
    溶液    		 有
    白色沉淀
    白色沉淀
    产生    		 水垢中有
    氢氧化钙
    （2）利用如图实验装置完成（2）的探究，其主要实验步骤如下：

    Ⅰ．称量D、E装置总质量为400.00g
    Ⅱ．按上图组装后，将3g水垢样品放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸至锥形瓶中不再产生气泡，关闭分液漏斗活塞
    Ⅲ．打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为401.54g（碱石灰主要成份为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）．
    根据实验回答下列问题：
    ①加入样品前还应
    检查装置气密性
    检查装置气密性
    ，装置C的作用是
    吸水
    吸水
    ，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是
    使二氧化碳完全进入D、E装置/被吸收
    使二氧化碳完全进入D、E装置/被吸收

    ②装置D中的化学方程式为
    CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
    CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O

    ③装置B中生成CO2的质量为
    1.54
    1.54
    g，水垢中
    A
    A
    含MgCO3．
    A．一定        B．一定不       C．可能       D．无法确定
    [反思延伸]
    如何证明水垢中确实有氢氧化镁，小华提出了自己的想法：
    另取质量为3g的水垢，加入3.65%的稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸Wg，结合以上实验结论，判断W的值满足
    w＞70g
    w＞70g
    条件时，水垢中一定含有Mg（OH）2．

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    科目：初中化学 来源： 题型：

    某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动，并回答相关问题．
    【查阅资料】水垢的主要成分有Mg（OH）2、CaCO3 和MgCO3中的一种或多种
    【设计方案】
    实验1：确定水垢中是否含MgCO3
    利用下列实验装置，完成实验探究．其主要实验步骤发下：

    称量D、E装置总质量为600.00g，按上图组装后，将2.50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为601.25g  （碱石灰主要成分为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）．
    【实验讨论】
    （1）装置B中生成气体的化学方程式为
    CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    （只要求写一种），缓缓鼓入空气作用
    将装置内的二氧化碳排出，让D、E充分吸收
    将装置内的二氧化碳排出，让D、E充分吸收
    ．
    （2）装置B中生成CO2的质量为
    1.25
    1.25
    g．
    （3）水垢中是否含MgCO3？
    小组的同学经讨论认为测定一定质量的CaCO3与足量盐酸反应生成的二氧化碳质量，就可以确定．请你通过计算说明水垢中是否含MgCO3？
    实验2：确定水垢中是否含有Mg（OH）2？
    （4）另取质量为2.50g的水垢，加入3.65%的稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸w g．．结合以上实验结论，判断w的值满足
    w＞56.8
    w＞56.8
    条件时，水垢中一定含有Mg（OH）2．

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    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?北塘区二模）某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，请完成以下活动并回答相关问题．
    【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表（20℃）：
    阴离子
    阳离子    		 OH- CO32- HCO3-
    Ca2+ 微溶 不溶 可溶
    Mg2+ 不溶 微溶 可溶
    根据上述物质的溶解性，小组同学确定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MgCO3．
    【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca（OH）2和MgCO3呢？
    【实验方案1】确定水垢中是否含Ca（OH）
    实验步骤 实验现象 结论
    在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入Na2CO3溶液． 没有白色沉淀产生 水垢中
    不含Ca（OH）2
    不含Ca（OH）2
    ．
    【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO3
    利用如图所示的实验装置，完成实验2探究．其主要实验步骤如下：
    精确称量D、E装置总质量为600.0g，按上图组装后，将9.8g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g（碱石灰主要成分为CaO和NaOH，不考虑稀盐酸的挥发性以及装置内空气、外界空气对实验的影响）．
    【实验讨论】
    （1）加入药品前应
    检查装置的气密性
    检查装置的气密性
    ，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是
    将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收
    将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收
    ．
    （2）任写一个装置B中生成气体的化学反应方程式：
    CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
    ．
    （3）装置 B中生成CO2的质量为
    4.4
    4.4
    g．通过计算说明该水垢中
    A
    A
    （填序号）含MgCO3．
    A．一定          B．一定不           C．可能          D．无法确定
    【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
    另取质量为9.8g的水垢试样，加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应，测得消耗稀盐酸110g．结合以上数据和实验结论，计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数（写出完整的计算过程，计算结果保留一位小数）．

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    科目：初中化学 来源：2012年江苏省无锡市东林中学中考化学模拟试卷（二）（解析版） 题型：解答题

    某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究，请完成以下活动，并回答相关问题．
    [查阅资料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质----水垢（主要成份为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
    部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）
           阴离子
    阳离子    		OH-CO32-HCO3-
    Ca2+微溶不溶可溶
    Mg2+不溶微溶可溶
    [提出猜想]
    猜想一：水垢的成分是______
    猜想二：水垢的成分是CaCO3、Mg（OH）2、Ca（0H）2
    猜想三：水垢的成分是CaCO3、Mg（OH）2、MgCO3
    猜想四：水垢的成分是CaCO3、Mg（OH）2、Ca（0H）2   MgCO3
    [方案设计]
    （1）确定水垢中是否含有氢氧化钙（2）确定水垢中是否含有碳酸镁
    [实验步骤]
    （1）
    实验步骤实验现象实验结论
    在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，再滤液中加入______溶液有______产生水垢中有
    氢氧化钙
    （2）利用如图实验装置完成（2）的探究，其主要实验步骤如下：

    Ⅰ．称量D、E装置总质量为400.00g
    Ⅱ．按上图组装后，将3g水垢样品放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸至锥形瓶中不再产生气泡，关闭分液漏斗活塞
    Ⅲ．打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为401.54g（碱石灰主要成份为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）．
    根据实验回答下列问题：
    ①加入样品前还应______，装置C的作用是______，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是______
    ②装置D中的化学方程式为______
    ③装置B中生成CO2的质量为______g，水垢中______含MgCO3．
    A．一定        B．一定不       C．可能       D．无法确定
    [反思延伸]
    如何证明水垢中确实有氢氧化镁，小华提出了自己的想法：
    另取质量为3g的水垢，加入3.65%的稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸Wg，结合以上实验结论，判断W的值满足______条件时，水垢中一定含有Mg（OH）2．

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