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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
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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:
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______.
设计方案并进行实验:
(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
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.
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若D瓶增重22g,则测定出的水垢成分全部是CaCO3;若D瓶增重24g,则水垢的组成是______(填选项),原因是______
A.全部是CaCO3 B.有CaCO3和MgCO3 C.全部是MgCO3
(提示:CaCO3相对分子质量=100;MgCO3相对分子质量=84)
反思:
①丙同学认为在D瓶后需要再连接一瓶NaOH溶液,你认为他的建议是否合理______,原因是______;
②以上实验______(填“能够”或“不能”)检测出水垢中含有Mg(OH)2.
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 |
设计方案并进行实验:
(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
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.
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若D瓶增重22g,则测定出的水垢成分全部是CaCO3;若D瓶增重24g,则水垢的组成是______(填选项),原因是______
A.全部是CaCO3 B.有CaCO3和MgCO3 C.全部是MgCO3
(提示:CaCO3相对分子质量=100;MgCO3相对分子质量=84)
反思:
①丙同学认为在D瓶后需要再连接一瓶NaOH溶液,你认为他的建议是否合理______,原因是______;
②以上实验______(填“能够”或“不能”)检测出水垢中含有Mg(OH)2.
▼优质解答
答案和解析
提出猜想:通过物质的溶解性可知,水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和CaCO3,可能含有Ca(OH)2和MgCO3;
设计方案:(1)根据猜想,当我们向上层清夜中加入碳酸钠时,如果存在着氢氧化钙,就会产生沉淀,但是实验结果没有沉淀产生,所以我们判断水垢中没有氢氧化钙,化学式为:Ca(OH)2;
评价:①由于空气中含有二氧化碳,所以在这里我们在鼓入空气时,要保证把空气中的二氧化碳除去,如果不除去,会导致D装置中的氢氧化钠多吸收了二氧化碳,所以会导致D瓶的质量增加;
②根据题给条件可知,如果全部是碳酸钙则生成22g气体,而题目中生成了24g二氧化碳,又根据“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”,根据Mr(MgCO3)=84,Mr(CaCO3)=100,所以可以判断在水垢中还含有碳酸镁,故选:B,原因是:实际生成CO2的质量是24g,大于22g;
反思:①空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应,导致D装置增加的质量偏大,应该在D瓶后需要再连接一瓶NaOH溶液,所以他的建议合理,原因是:空气中的二氧化碳会与D中的氢氧化钠反应;
②本题中只是提到了碳酸盐的检验,根本就没有涉及到氢氧化镁的鉴别,所以不能检测出水垢中含有Mg(OH)2.
故答案为:提出猜想:CaCO3,MgCO3;
设计方案:(1)Ca(OH)2;
评价:①吸收鼓入空气中二氧化碳的,增大;
②B,实际生成CO2的质量是24g,大于22g;
反思:①合理,空气中的二氧化碳会与D中的氢氧化钠反应;
②不能.
设计方案:(1)根据猜想,当我们向上层清夜中加入碳酸钠时,如果存在着氢氧化钙,就会产生沉淀,但是实验结果没有沉淀产生,所以我们判断水垢中没有氢氧化钙,化学式为:Ca(OH)2;
评价:①由于空气中含有二氧化碳,所以在这里我们在鼓入空气时,要保证把空气中的二氧化碳除去,如果不除去,会导致D装置中的氢氧化钠多吸收了二氧化碳,所以会导致D瓶的质量增加;
②根据题给条件可知,如果全部是碳酸钙则生成22g气体,而题目中生成了24g二氧化碳,又根据“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”,根据Mr(MgCO3)=84,Mr(CaCO3)=100,所以可以判断在水垢中还含有碳酸镁,故选:B,原因是:实际生成CO2的质量是24g,大于22g;
反思:①空气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应,导致D装置增加的质量偏大,应该在D瓶后需要再连接一瓶NaOH溶液,所以他的建议合理,原因是:空气中的二氧化碳会与D中的氢氧化钠反应;
②本题中只是提到了碳酸盐的检验,根本就没有涉及到氢氧化镁的鉴别,所以不能检测出水垢中含有Mg(OH)2.
故答案为:提出猜想:CaCO3,MgCO3;
设计方案:(1)Ca(OH)2;
评价:①吸收鼓入空气中二氧化碳的,增大;
②B,实际生成CO2的质量是24g,大于22g;
反思:①合理,空气中的二氧化碳会与D中的氢氧化钠反应;
②不能.
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