17.化學小組對熱水壺底部水垢的主要成分進行了如下探究,請完成以下活動并回答問題.
[查閱資料]天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等離子,在加熱條件下,這些離子趨于生成溶解度更小的物質--水垢(主要成分為碳酸鹽和堿).有關物質的溶解性見表
部分鈣、鎂化合物溶解性表(20℃) |
陰離子陽離子 | OH- | CO32- | 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
和
,可能含有Ca(OH)
2和MgCO
3(填化學式).
[設計方案]實驗1:確定水垢中是否含Ca(OH)
2和CaCO
3實驗步驟 | 實驗現象 | 結論 |
在少量研碎的水垢中,加入適量的蒸餾水充分攪拌,過濾,在濾液里加入 Na2CO3溶液. | 沒有白色沉淀產生 | |
實驗2:確定水垢中是否含MgCO
3利用下列實驗裝置,完成實驗2探究.其主要實驗步驟如下:
稱量D、E裝置總質量為600.00g,按上圖組裝后,將2.50g水垢試樣放入錐形瓶中,加入足量稀鹽酸溶液,待錐形瓶中不再產生氣泡時,打開止水夾K,從導管a處緩緩鼓入空氣,一段時間后稱量裝置D、E的總質量為601.25g(堿石灰主要成分為CaO和NaOH,不考慮裝置內空氣對實驗的影響).
[實驗討論](1)加入樣品前還應
,裝置B中盛放稀鹽酸的儀器名稱為
,裝置C的作用是
,反應結束后打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
,裝置A的作用是
,A、B裝置之間設置干燥裝置(填:“要”、“不要”),
理由是
.
(2)裝置B中生成氣體的化學方程式為
(只要求寫一種),裝置D中的化學方程式為
.
(3)裝置B中生成CO
2的質量為
g.通過計算說明水垢中
含MgCO
3(填字母).
A. 一定B. 一定不C. 可能D. 無法確定
計算過程(已知物質相對分子質量 CaCO
3:100 MgCO
3:84):
實驗3:確定水垢中是否含有Mg(OH)
2另取質量為2.50g的水垢,加入3.65%的稀鹽酸與之反應,測得消耗稀鹽酸w g.結合以上實驗結論,判斷w的值滿足
條件時,水垢中一定含有Mg(OH)
2(請通過計算說明).