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.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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】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↑

（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

．
（2）装置B中生成CO₂的质量为

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

条件时，水垢中一定含有Mg（OH）₂．

分析：（1）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳书写装置B中生成气体的化学方程式；反应后通入空气是为了把反应生成的二氧化碳排到D中，从而被充分吸收；
（2）根据装置D的增重判断生成的二氧化碳的质量为1.25g；
设水垢均为2.50g碳酸钙，根据方程式计算可生成的二氧化碳1.1g，所以含碳酸镁；
根据碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁与盐酸反应的方程式，分别计算它们2.50g消耗盐酸的质量，其中氢氧化镁消耗最多，其次为碳酸镁，假设2.50g全为碳酸镁，消耗盐酸56.8g，w＞56.8g时，定有氢氧化镁．

解答：解：（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气是为了将装置中的二氧化碳全部吸收；
（2）装置D、E中氢氧化钠溶液、碱石灰可与二氧化碳充分反应，增重的质量即为二氧化碳的质量，是：601.25g-600.00g=1.25g；
（3）设水垢均为2.50g碳酸钙，生成二氧化碳质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
2.5g x

100

2.5g

x=1.1g，小于1.25g，故一定含有能生成二氧化碳的碳酸镁存在；
（4）由实验2可知：2.5g水垢与盐酸反应生成1.25g二氧化碳；据碳酸钙、碳酸镁与盐酸反应方程式可知生成1.25g二氧化碳恰好需要3.65%的稀盐酸的质量；
设需要稀盐酸的质量是x，由CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑可知：
2HCl～CO₂
73 44
3.65%x 1.25g

3.65%x

1.25g

       x=56.8g
由CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑，Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O可知：
CaCO₃～2HCl～MgCO₃～Mg（OH）₂；
100     73   84     58
可知：等质量的碳酸镁、碳酸钙、氢氧化镁，氢氧化镁消耗盐酸质量最多，所以当实际消耗盐酸质量大于56.8时，水垢中一定含有氢氧化镁；
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；将装置内的二氧化碳排出，让D装置吸收；
（2）1.25；
（3）设水垢均为2.50g碳酸钙，生成二氧化碳质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
2.5g                 x

100

2.5g

x=1.1g，小于1.25g，故一定含有能生成二氧化碳的碳酸镁存在；
（4）w＞56.8．

点评：本题考查了常见物质成分的推断，完成此题，可以依据物质的性质结合题干提供的信息进行，难度较大，涉及的计算较多，要结合相关知识细心分析解答，能很好考查学生分析、解决问题的能力．

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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]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^-	CO₃^2-	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：

．

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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^-	CO₃^2-	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

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：

检查装置气密性

，装置C的作用是

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

②装置D中的化学方程式为

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O

③装置B中生成CO₂的质量为

1.54

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

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：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^-	CO₃^2-	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

和

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

，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

．
（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↑

．
（3）装置 B中生成CO₂的质量为

4.4

g．通过计算说明该水垢中

（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^-	CO₃^2-	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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