Question

【研究课题】：探究热水壶底部水垢的主要成分

【查阅资料】：该小组同学通过查阅资料知道，天然水中一般都含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等离子，在加热时，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、碱的混合物）。同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：

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，取上层清液加入    ，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca（OH）₂；

（2）乙同学设计下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分，步骤如下：

①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；

②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；

③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；

④再次称量干燥管内物质增加的质量；

⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。

a．步骤①所加的酸溶液是                  ；

b．装置Ⅱ的作用是                         ；从导管A处缓缓鼓人一定量的空气时，装置I的作用是                           ；

c．研究性小组的同学经过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO₃，理由是           。

【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有                               。

Answer 1

【提出猜想】CaCO₃    MgCO₃

【设计方案】（1）Na₂CO₃溶液

（2）a．稀盐酸 b．吸收CO₂中的水蒸气除去空气中的CO₂  c．即使50g水垢全部为CaCO₃，产生CO₂的质量应为22g，而实验测得生成的CO₂的质量为24g>22g

【实验结论】  Mg（OH）₂   CaCO₃   MgCO₃