Question

请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。

【研究课题】探究水壶内部水垢的主要成分

【查阅资料】通过查阅资料知道，天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表：

物  质	Ca(HCO3)2	Mg(HCO3)2	Ca(OH)2	Mg(OH)2	CaCO3	MgCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	微溶

【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)₂和         ，可能含有Ca(OH)₂和        。

【设计方案】

（1）甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na₂CO₃溶液 ，如果没有白色沉淀，说明水垢中无             (填化学式)。

（2）乙同学设计了下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分。

其主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀盐酸。若D瓶增重22g，则水垢全部是CaCO₃。

②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；

③称量D瓶内物质增加的质量；

④重复②和③的操作，直至D瓶内物质质量不变。

测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图曲线所示；

【评价】

①A瓶中的NaOH溶液起到                  作用。若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将           （填“增大”、“不变”或“减小”）。

②一般情况下，两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时，若两金属的化合价相同、两种盐的质量相同，则相对分子质量小者放出的气体多。分析曲线图可知：水垢中一定含有（化学式），理由是                                               。

③装置图中“？”所指处有三根导管同时穿过橡胶塞，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm。从坚固和美观的角度考虑，请你在由图中标出应在哪三点打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）。                 

以上实验         （填“能够”或“不能”）检测出水垢中含有Mg(OH)₂。

 

Answer 1

【答案】

【提出猜想】     CaCO₃                 MgCO₃        

【设计方案】（1）   Ca（OH）₂        

（2）【评价】①  吸收空气中的二氧化碳           增大          

 ②  MgCO₃     

理由  实际生成的二氧化碳的质量是24g，大于22g        

(3)     不能        （填“能够”或“不能”）

（只要不在同一直线就可，构成等边三角形最好）

【解析】根据物质的溶解性考虑沉淀一定含有的成分和可能含有的成分；根据能与氢氧化钙反应产生沉淀考虑需要的物质是碳酸盐；根据硫酸（盐酸）与碳酸钙反应的现象不同考虑；本题测定碳酸盐主要是通过碳酸盐与酸反应产生二氧化碳来测定，最后装置内有二氧化碳，要通过空气将二氧化碳排到装置的右端要考虑空气中二氧化碳的影响，根据碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳的质量与碳酸镁与盐酸反应生成二氧化碳的质量大小判断是否含有碳酸镁．