28、请你参与某学习小组进行研究性学习的过程，并协助完成相关任务：
【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Ca
2+、Mg
2+、HCO
3-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、碱等的混合物），水垢中一定含有Mg（OH）
2和CaCO
3．同时，他们还查阅到下列有关物质的溶解性：
【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有Mg（OH）
2和CaCO
3之外，还可能含有Ca（OH）
2和
MgCO3
．
【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
Na2CO3溶液
，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．仪器D、E的名称分别是
分液漏斗
、
锥形瓶
；若要检查盛放浓硫酸的洗气瓶双孔塞上导气管与橡皮塞接触的地方（即上图装置中C处）是否漏气，应在装药品之
前
（填“前”或“后”）检查，请写出检查C处是否漏气的方法：
在C处导气管周围滴少量水，关闭B活塞和分液漏斗的活塞，将干燥管左边橡皮管用弹簧夹夹紧，用热毛巾捂锥形瓶，若C处有气泡冒出，说明C处漏气，若C处没有气泡冒出，说明C处不漏气
．
b．步骤①所加的酸溶液是
稀盐酸
；请写出水垢中难溶性物质与酸反应的化学方程式：
Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O
、
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+2H2O
；
c．装置Ⅱ的作用是
吸收CO2中的水
；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时，装置Ⅰ的作用是
除去空气中的CO2
．
d．研究性小组的同学通过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO
3，理由是
如果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质量为24g，大于了22g，故一定含有50g固体与足量的稀盐酸反应生成的CO2质量大于22g的MgCO3
．
【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有
Mg（OH）2、CaCO3、MgCO3
．
夺冠训练单元期末冲刺100分系列答案
