興趣小組的同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究熱水壺底部水垢的主要成分。
【提出問題】硬水煮沸后的白色固體(水垢)中含有什么物質(zhì)?
【查閱資料】
Ⅰ.硬水中含有一定量的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2,加熱時(shí)趨于生成溶解度更小的物質(zhì)。有關(guān)物質(zhì)的溶解性,如下表:
物質(zhì) |
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 |
Ⅱ.Mg(OH)
2和MgCO
3受熱分解均分別生成對(duì)應(yīng)的兩種氧化物。
【猜想】
(1)水垢的主要成分一定含有不溶的Mg(OH)
2和
碳酸鈣
碳酸鈣
,可能含有微溶的Ca(OH)
2和
碳酸鎂
碳酸鎂
。
【實(shí)驗(yàn)】
(一)初步探究白色固體成分
(2)甲同學(xué)取白色固體少許,加入適量水充分溶解,在上層清液中滴加
ac
ac
溶液(選填序號(hào)),沒有白色沉淀生成,說明水垢中無Ca(OH)
2。
a.碳酸鈉
b.氯化鉀
c.碳酸鉀
(3)另取白色固體加入稀鹽酸,觀察到有氣泡產(chǎn)生,甲同學(xué)認(rèn)為一定含有MgCO
3,其他同學(xué)否定了他的結(jié)論,理由是
CaCO3也能與稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氣泡
CaCO3也能與稀鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氣泡
。請(qǐng)寫出產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
。
(4)已知Ca(HCO
3)
2受熱分解會(huì)生成一種難溶于水的物質(zhì)和兩種氧化物,請(qǐng)寫出Ca(HCO
3)
2受熱分解的化學(xué)方程式
。
(二)為進(jìn)一步確定白色固體的成分,乙同學(xué)稱取20g白色固體,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
堿石灰的主要成分是固體CaO和NaOH的混合物。
(5)反應(yīng)前,先通一段時(shí)間的空氣,目的是
排盡裝置內(nèi)空氣中的水和二氧化碳,減少誤差
排盡裝置內(nèi)空氣中的水和二氧化碳,減少誤差
。
(6)實(shí)驗(yàn)中E裝置的作用是
防止外界空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置D中
防止外界空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置D中
,如果沒有裝置E,則測(cè)得白色固體的質(zhì)量會(huì)
偏大
偏大
(填“偏大、偏小或不變”)。充分反應(yīng)后,測(cè)得C增重1.8g,D中增重6.6g。
【結(jié)論】
(7)該白色固體中氫氧化鎂的質(zhì)量為
5.8
5.8
g。