某;瘜W(xué)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,并回答相關(guān)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(zhì)--水垢(主要成分為碳酸鹽和堿).有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表:
部分鈣、鎂化合物溶解性表(20℃)
  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
 
(填化學(xué)式,下同)和
 
,可能含有Ca(OH)2和MgCO3
[設(shè)計方案]實驗1:確定水垢中是否含Ca(OH)2

實驗步驟 實驗現(xiàn)象 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式
在少量研碎的水垢中加入適量的蒸餾水充分?jǐn)嚢,過濾,在濾液中加入Na2CO3溶液. 有白色沉淀產(chǎn)生
 
實驗2:確定水垢中是否含MgCO3
將2.50g水垢樣品放入錐形瓶中,加入足量的稀鹽酸,吸收生成的二氧化碳?xì)怏w1.25g,
請回答:
(1)寫出碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
;
(2)列式計算,如果水垢中沒有碳酸鎂,則碳酸鈣的質(zhì)量為多少?
 

(3)水垢中
 
含MgCO3(填字母).
A.一定  B.一定不  C.可能  D.無法確定,
理由是:
 
分析:首先運用題中溶解性表分析得出提出猜想中的兩個空,然后運用碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì)解答實驗1和實驗2,最后用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳這一化學(xué)反應(yīng)解答(1)(2)題,運用極值法確定第(3)小題的答案.
解答:解:由題中溶解性表知碳酸鈣和氫氧化鎂不溶于水,其余的氫氧化鈣、碳酸鎂微溶,碳酸氫鈣和碳酸氫鎂都溶于水,故水垢的主要成分包括:CaCO3Mg(OH)2
實驗1:確定水垢中是否含有氫氧化鈣,選用碳酸鈉.故選Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
加入足量的稀鹽酸,碳酸鈣和鹽酸反應(yīng),故答案:(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
(2)設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100                  44
x                   1.25g
100
x
=
44
1.25g
,x=2.84g
答:水垢中如不含碳酸鎂,則碳酸鈣的質(zhì)量為2.84g.
(3)水垢中一定含MgCO3,故選A
因為理論計算CaCO3的質(zhì)量為2.84g,大于2.5g,所以,水垢中一定含有MgCO3.或若2.5g水垢全部為CaCO3,產(chǎn)生CO2的質(zhì)量應(yīng)為1.1g,而實驗測得生成的CO2質(zhì)量為1.25g>1.1g,所以,水垢中一定含有MgCO3.(其它答案合理即可)
點評:即考查了實驗也考查了根據(jù)化學(xué)方程式的計算,培養(yǎng)了學(xué)生實驗分析能力和根據(jù)化學(xué)方程式計算能力及運用極值法解題的思想.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?崇安區(qū)二模)某;瘜W(xué)小組對熱水壺底部水垢的主要成份進行了如下探究,請完成以下活動,并回答相關(guān)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(zhì)----水垢(主要成份為碳酸鹽和堿).有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表:
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]
猜想一:水垢的成分是
CaCO3、Mg(OH)2
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
[方案設(shè)計]
(1)確定水垢中是否含有氫氧化鈣(2)確定水垢中是否含有碳酸鎂
[實驗步驟]
(1)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
在少量研碎的水垢中加入適量的蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁^濾,再濾液中加入
Na2CO3
Na2CO3
溶液
白色沉淀
白色沉淀
產(chǎn)生
水垢中有
氫氧化鈣
(2)利用如圖實驗裝置完成(2)的探究,其主要實驗步驟如下:

Ⅰ.稱量D、E裝置總質(zhì)量為400.00g
Ⅱ.按上圖組裝后,將3g水垢樣品放入錐形瓶中,加入足量稀鹽酸至錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡,關(guān)閉分液漏斗活塞
Ⅲ.打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為401.54g(堿石灰主要成份為CaO和NaOH,不考慮裝置內(nèi)空氣對實驗的影響).
根據(jù)實驗回答下列問題:
①加入樣品前還應(yīng)
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
,裝置C的作用是
吸水
吸水
,反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
使二氧化碳完全進入D、E裝置/被吸收
使二氧化碳完全進入D、E裝置/被吸收

②裝置D中的化學(xué)方程式為
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O

③裝置B中生成CO2的質(zhì)量為
1.54
1.54
g,水垢中
A
A
含MgCO3
A.一定        B.一定不       C.可能       D.無法確定
[反思延伸]
如何證明水垢中確實有氫氧化鎂,小華提出了自己的想法:
另取質(zhì)量為3g的水垢,加入3.65%的稀鹽酸與之反應(yīng),測得消耗稀鹽酸Wg,結(jié)合以上實驗結(jié)論,判斷W的值滿足
w>70g
w>70g
條件時,水垢中一定含有Mg(OH)2

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

某校化學(xué)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,并回答相關(guān)問題.
【查閱資料】水垢的主要成分有Mg(OH)2、CaCO3 和MgCO3中的一種或多種
【設(shè)計方案】
實驗1:確定水垢中是否含MgCO3
利用下列實驗裝置,完成實驗探究.其主要實驗步驟發(fā)下:

稱量D、E裝置總質(zhì)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(chǎn)生氣泡時,打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為601.25g  (堿石灰主要成分為CaO和NaOH,不考慮裝置內(nèi)空氣對實驗的影響).
【實驗討論】
(1)裝置B中生成氣體的化學(xué)方程式為
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
(只要求寫一種),緩緩鼓入空氣作用
將裝置內(nèi)的二氧化碳排出,讓D、E充分吸收
將裝置內(nèi)的二氧化碳排出,讓D、E充分吸收

(2)裝置B中生成CO2的質(zhì)量為
1.25
1.25
g.
(3)水垢中是否含MgCO3?
小組的同學(xué)經(jīng)討論認(rèn)為測定一定質(zhì)量的CaCO3與足量鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量,就可以確定.請你通過計算說明水垢中是否含MgCO3
實驗2:確定水垢中是否含有Mg(OH)2?
(4)另取質(zhì)量為2.50g的水垢,加入3.65%的稀鹽酸與之反應(yīng),測得消耗稀鹽酸w g..結(jié)合以上實驗結(jié)論,判斷w的值滿足
w>56.8
w>56.8
條件時,水垢中一定含有Mg(OH)2

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2013?北塘區(qū)二模)某;瘜W(xué)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相關(guān)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(zhì)--水垢(主要成分為碳酸鹽和堿).有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表(20℃):
陰離子
陽離子
OH- CO32- HCO3-
Ca2+ 微溶 不溶 可溶
Mg2+ 不溶 微溶 可溶
根據(jù)上述物質(zhì)的溶解性,小組同學(xué)確定水垢的主要成分中一定含有
CaCO3
CaCO3
Mg(OH)2
Mg(OH)2
,可能含有Ca(OH)2和MgCO3
【提出問題】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)2和MgCO3呢?
【實驗方案1】確定水垢中是否含Ca(OH)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論
在少量研碎的水垢中,加入適量的蒸餾水充分?jǐn)嚢,過濾,在濾液里加入Na2CO3溶液. 沒有白色沉淀產(chǎn)生 水垢中
不含Ca(OH)2
不含Ca(OH)2
【實驗方案2】確定水垢中是否含MgCO3
利用如圖所示的實驗裝置,完成實驗2探究.其主要實驗步驟如下:
精確稱量D、E裝置總質(zhì)量為600.0g,按上圖組裝后,將9.8g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(chǎn)生氣泡時,打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為604.4g(堿石灰主要成分為CaO和NaOH,不考慮稀鹽酸的揮發(fā)性以及裝置內(nèi)空氣、外界空氣對實驗的影響).
【實驗討論】
(1)加入藥品前應(yīng)
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
,反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
將殘留在裝置中的二氧化碳全部排入D、E裝置中充分吸收
將殘留在裝置中的二氧化碳全部排入D、E裝置中充分吸收

(2)任寫一個裝置B中生成氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

(3)裝置 B中生成CO2的質(zhì)量為
4.4
4.4
g.通過計算說明該水垢中
A
A
(填序號)含MgCO3
A.一定          B.一定不           C.可能          D.無法確定
【實驗方案3】定量探究水垢中氫氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
另取質(zhì)量為9.8g的水垢試樣,加入7.3%稀鹽酸與之恰好完全反應(yīng),測得消耗稀鹽酸110g.結(jié)合以上數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論,計算水垢樣品中氫氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出完整的計算過程,計算結(jié)果保留一位小數(shù)).

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科目:初中化學(xué) 來源:2012年江蘇省無錫市東林中學(xué)中考化學(xué)模擬試卷(二)(解析版) 題型:解答題

某;瘜W(xué)小組對熱水壺底部水垢的主要成份進行了如下探究,請完成以下活動,并回答相關(guān)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(zhì)----水垢(主要成份為碳酸鹽和堿).有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表:
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]
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
[方案設(shè)計]
(1)確定水垢中是否含有氫氧化鈣(2)確定水垢中是否含有碳酸鎂
[實驗步驟]
(1)
實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
在少量研碎的水垢中加入適量的蒸餾水充分?jǐn)嚢,過濾,再濾液中加入______溶液有______產(chǎn)生水垢中有
氫氧化鈣
(2)利用如圖實驗裝置完成(2)的探究,其主要實驗步驟如下:

Ⅰ.稱量D、E裝置總質(zhì)量為400.00g
Ⅱ.按上圖組裝后,將3g水垢樣品放入錐形瓶中,加入足量稀鹽酸至錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡,關(guān)閉分液漏斗活塞
Ⅲ.打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為401.54g(堿石灰主要成份為CaO和NaOH,不考慮裝置內(nèi)空氣對實驗的影響).
根據(jù)實驗回答下列問題:
①加入樣品前還應(yīng)______,裝置C的作用是______,反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是______
②裝置D中的化學(xué)方程式為______
③裝置B中生成CO2的質(zhì)量為______g,水垢中______含MgCO3
A.一定        B.一定不       C.可能       D.無法確定
[反思延伸]
如何證明水垢中確實有氫氧化鎂,小華提出了自己的想法:
另取質(zhì)量為3g的水垢,加入3.65%的稀鹽酸與之反應(yīng),測得消耗稀鹽酸Wg,結(jié)合以上實驗結(jié)論,判斷W的值滿足______條件時,水垢中一定含有Mg(OH)2

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