28、請你參與某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程,并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù):
【研究課題】探究熱水壺底部水垢的主要成分
【查閱資料】該小組同學(xué)通過查閱資料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等離子,在加熱時(shí),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、堿等的混合物),水垢中一定含有Mg(OH)2和CaCO3.同時(shí),他們還查閱到下列有關(guān)物質(zhì)的溶解性:

【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有Mg(OH)2和CaCO3之外,還可能含有Ca(OH)2
MgCO3

【設(shè)計(jì)方案】
(1)甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的水垢,加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢,取上層清液加?div id="zl1fxxf" class="quizPutTag">Na2CO3溶液
,沒有白色沉淀,說明水垢中無Ca(OH)2;
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分,步驟如下:
①按圖組裝儀器,將50g水垢試樣放入錐形瓶中,加入足量某酸溶液;
②測量一定時(shí)間內(nèi)干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量(見下列曲線);
③待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),打開活塞B,從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣;
④再次稱量干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量;
⑤重復(fù)③和④的操作,直至干燥管內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變.


a.儀器D、E的名稱分別是
分液漏斗
、
錐形瓶
;若要檢查盛放濃硫酸的洗氣瓶雙孔塞上導(dǎo)氣管與橡皮塞接觸的地方(即上圖裝置中C處)是否漏氣,應(yīng)在裝藥品之
(填“前”或“后”)檢查,請寫出檢查C處是否漏氣的方法:
在C處導(dǎo)氣管周圍滴少量水,關(guān)閉B活塞和分液漏斗的活塞,將干燥管左邊橡皮管用彈簧夾夾緊,用熱毛巾捂錐形瓶,若C處有氣泡冒出,說明C處漏氣,若C處沒有氣泡冒出,說明C處不漏氣

b.步驟①所加的酸溶液是
稀鹽酸
;請寫出水垢中難溶性物質(zhì)與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
、
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+2H2O
;
c.裝置Ⅱ的作用是
吸收CO2中的水
;從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣時(shí),裝置Ⅰ的作用是
除去空氣中的CO2

d.研究性小組的同學(xué)通過簡單計(jì)算,認(rèn)為水垢中一定含有MgCO3,理由是
如果50g水垢全部為CaCO3,產(chǎn)生CO2的質(zhì)量應(yīng)為22g,而實(shí)驗(yàn)測得生成的CO2質(zhì)量為24g,大于了22g,故一定含有50g固體與足量的稀鹽酸反應(yīng)生成的CO2質(zhì)量大于22g的MgCO3

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過上述探究可知:水垢的主要成分有
Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3
分析:【提出猜想】根據(jù)物質(zhì)的溶解性,對水垢的成分進(jìn)行猜想;
【設(shè)計(jì)方案】(1)根據(jù)氫氧化鈣的性質(zhì),判斷檢驗(yàn)氫氧化鈣是否存在所加入的試劑;
(2)a.識別裝置中常用儀器,并對裝置的氣密性進(jìn)行檢查;
b.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康,判斷裝置中所加入的藥品,并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
c.根據(jù)裝置內(nèi)所盛放的藥品,判斷裝置的作用;
d.通過計(jì)算,分析出現(xiàn)質(zhì)量偏大的可能原因;
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)探究實(shí)驗(yàn),分析水垢的組成.
解答:解:【提出猜想】碳酸鎂微溶于水,因此水垢中可能含有碳酸鎂;
故答案為:MgCO3;
【設(shè)計(jì)方案】(1)由溶解性表,要檢查氫氧化鈣是否存在,可利用向溶液中滴加碳酸鈉溶液的方法,觀察反應(yīng)沒有出現(xiàn)沉淀判斷氫氧化鈣的不存在;
故答案為:Na2CO3溶液;
(2)a.儀器D為添加液體藥品的分液漏斗;而裝置E用作反應(yīng)容器的錐形瓶;在向裝置中加入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,要檢查裝置的氣密性;裝置漏氣主要是出現(xiàn)儀器連接處,因此,可在裝置連接處滴少量水,用熱毛巾對錐形瓶內(nèi)氣體升溫,若裝置C處沒有氣泡冒出,則說明裝置氣密性良好;
故答案為:分液漏斗;錐形瓶;前;在C處導(dǎo)氣管周圍滴少量水,關(guān)閉B活塞和分液漏斗的活塞,將干燥管左邊橡皮管用彈簧夾夾緊,用熱毛巾捂錐形瓶,若C處有氣泡冒出,說明C處漏氣,若C處沒有氣泡冒出,說明C處不漏氣;
b.由于水垢中碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣會造成反應(yīng)中止,因此在選擇酸時(shí)不能選擇稀硫酸;鹽酸與氫氧化鎂發(fā)生中和反應(yīng)生成氯化鎂和水,碳酸鈣與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳;
故答案為:稀鹽酸;Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O、CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+2H2O;
c.裝置II中盛放的濃硫酸具有吸水性,在整個(gè)裝置中起到吸收混在二氧化碳?xì)怏w中的水的作用;裝置I中盛放氫氧化鈉溶液,可吸收空氣中的二氧化碳,以除去空氣二氧化碳防止對后面測定的影響;
故答案為:吸收CO2中的水;除去空氣中的CO2;
d.設(shè)50g碳酸鈣完全反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量為x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100                  44
50g                  x
100:44=50g:x
解之得 x=22g
而根據(jù)反應(yīng)記錄圖,水垢完全反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量為24g>22g;根據(jù)碳酸鈣、碳酸鎂與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的關(guān)系:等質(zhì)量的碳酸鎂與酸反應(yīng)放出氣體質(zhì)量大于碳酸鈣,因此,水垢中應(yīng)含有碳酸鎂;
故答案為:如果50g水垢全部為CaCO3,產(chǎn)生CO2的質(zhì)量應(yīng)為22g,而實(shí)驗(yàn)測得生成的CO2質(zhì)量為24g,大于了22g,故一定含有50g固體與足量的稀鹽酸反應(yīng)生成的CO2質(zhì)量大于22g的MgCO3;
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)資料:水垢中一定含有Mg(OH)2和CaCO3;根據(jù)放出二氧化碳的質(zhì)量為24g的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過計(jì)算可判斷水垢中一定含有碳酸鎂;故水垢中含有Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3三種物質(zhì);
故答案為:Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3
點(diǎn)評:本題涉及基礎(chǔ)知識的儀器識別、裝置氣密性的檢查,還涉及較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析,難度跨度很大,在解答時(shí)要謹(jǐn)慎處理.
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    相關(guān)習(xí)題

    科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

    29、下面是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù).
    【研究課題】探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物
    【查閱資料】
    (1)該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識:

    (2)白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍(lán)色
    【作出猜想】
    第一種:草酸分解產(chǎn)物CO2和H2
    第二種:草酸分解產(chǎn)物是CO2、CO和H2O
    第三種:草酸的分解產(chǎn)物是
    CO2
    、
    H2O
    (你猜想的產(chǎn)物化學(xué)式)
    【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

    【實(shí)驗(yàn)操作】
    甲同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁了,乙同學(xué)按圖2的裝置實(shí)驗(yàn)也觀察到澄清的石灰水變渾濁了,這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有
    CO2
    ; 無水CuSO4變藍(lán),證明產(chǎn)物中還有
    H2O
    若產(chǎn)物中有CO,則乙的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
    干燥管上方的氣體,可以燃燒,燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變渾濁;
    證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是
    2CO+O2═2CO2
    、
    CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

    得出結(jié)論
    若第二種猜想是正確的,請你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式
    H2C2O4═CO2↑+CO↑+H2O

    【反思評價(jià)】
    乙認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷:由于試管口向下傾斜,草酸晶體熔點(diǎn)較低,加熱到182℃便開始熔化,因此實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn).請你談?wù)勓b置2的至少兩點(diǎn)優(yōu)于裝置1的優(yōu)點(diǎn):
    防止熔化的草酸流出;圖2裝置可以檢驗(yàn)出生成物中是否有水蒸氣;

    利用乙設(shè)計(jì)的裝置證明產(chǎn)物中沒有H2的方法是:
    在干燥管上方罩一干冷燒杯,點(diǎn)燃?xì)怏w,觀察燒杯內(nèi)壁無水珠出現(xiàn).

    【交流討論】
    丙同學(xué)繼續(xù)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn):草酸是一種酸,在受熱分解過程中有少量升華;草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物.丙同學(xué)通過進(jìn)一步研究,對實(shí)驗(yàn)中CO2的檢驗(yàn)提出質(zhì)疑,并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施,他提出的措施是
    在C、D裝置之間加一個(gè)冷卻裝置(塞有雙孔橡皮塞的試管或廣口瓶等)或盛有水的洗氣瓶

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    科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

    下面是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù).
    研究課題:探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物
    查閱資料:
    (1)該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識:
    名稱 化學(xué)式 顏色、狀態(tài) 溶解性 熔點(diǎn)(℃) 密度(g/cm3 草酸 H2C2O4 - 易溶于水 189.5 1.900 草酸晶體 H2C2O4?2H2O 無色晶體 - 101.5 1.650
    (2)白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍(lán)色
    作出猜想:
    第一種:草酸分解產(chǎn)物CO2和H2
    第二種:草酸分解產(chǎn)物是CO2、CO和H2O
    第三種:草酸的分解產(chǎn)物是
     
    、
     
    (你猜想的產(chǎn)物化學(xué)式)
    設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
    精英家教網(wǎng)
    實(shí)驗(yàn)操作:甲同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁了乙同學(xué)按圖2的裝置實(shí)驗(yàn)也觀察到澄清的石灰水變渾濁了,這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有
     
    ; 無水CuSO4變藍(lán),證明產(chǎn)物中還有
     
    若產(chǎn)物中有CO,則乙的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
     
    證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是
     
     

    得出結(jié)論:若第二種猜想是正確的,請你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式
     

    反思評價(jià):乙認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷:由于試管口向下傾斜,草酸晶體熔點(diǎn)較低,加熱到182℃便開始熔化,因此實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn).請你談?wù)勓b置2的至少兩點(diǎn)優(yōu)于裝置1的優(yōu)點(diǎn):
     
    ;
     

    利用乙設(shè)計(jì)的裝置證明產(chǎn)物中沒有H2的方法是:
     

    交流討論:丙同學(xué)繼續(xù)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn):草酸是一種酸,在受熱分解過程中有少量升華;草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物.丙同學(xué)通過進(jìn)一步研究,對實(shí)驗(yàn)中CO2的檢驗(yàn)提出質(zhì)疑,并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施,他提出的措施是
     

    查看答案和解析>>

    科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

    下面是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù).
    研究課題:探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物
    查閱資料:
    (1)該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識:
    名稱 化學(xué)式 顏色、狀態(tài) 溶解性 熔點(diǎn)(℃) 密度(g/cm3
    草酸 H2C2O4 - 易溶于水 189.5 1.900
    草酸晶體 H2C2O4?2H2O 無色晶體 - 101.5 1.650
    (2)白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍(lán)色
    作出猜想:
    第一種:草酸分解產(chǎn)物CO2和H2
    第二種:草酸分解產(chǎn)物是CO2、CO和H2O
    設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
    實(shí)驗(yàn)操作:甲同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁了;乙同學(xué)按圖2的裝置實(shí)驗(yàn)也觀察到澄清的石灰水變渾濁了,這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有
    CO2
    CO2
    ; 無水CuSO4變藍(lán),證明產(chǎn)物中還有
    H2O
    H2O
    若產(chǎn)物中有CO,則乙的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
    點(diǎn)燃干燥管上方的氣體,可以燃燒,燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變渾濁
    點(diǎn)燃干燥管上方的氣體,可以燃燒,燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變渾濁
    證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是
    2CO+O2
     點(diǎn)燃 
    .
     
    2CO2
    2CO+O2
     點(diǎn)燃 
    .
     
    2CO2
    、
    CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
    CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O

    得出結(jié)論:若第二種猜想是正確的,請你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式
    H2C2O4
      △  
    .
     
    CO2↑+CO↑+H2O
    H2C2O4
      △  
    .
     
    CO2↑+CO↑+H2O

    反思評價(jià):乙認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷:由于試管口向下傾斜,草酸晶體熔點(diǎn)較低,加熱到182℃便開始熔化,因此實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn).請你談?wù)勓b置2的至少兩點(diǎn)優(yōu)于裝置1的優(yōu)點(diǎn):
    1
    防止熔化的草酸流出
    防止熔化的草酸流出
    ;2
    圖2裝置可以檢驗(yàn)出生成物中是否有水蒸氣
    圖2裝置可以檢驗(yàn)出生成物中是否有水蒸氣

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    科目:初中化學(xué) 來源:2012年廣西柳州市羊角山中學(xué)中考模擬檢測化學(xué)試卷(一)(解析版) 題型:填空題

    下面是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù).
    研究課題:探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物
    查閱資料:
    (1)該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識:
    名稱化學(xué)式顏色、狀態(tài)溶解性熔點(diǎn)(℃)密度(g/cm3
    草酸H2C2O4-易溶于水189.51.900
    草酸晶體H2C2O4?2H2O無色晶體-101.51.650
    (2)白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍(lán)色
    作出猜想:
    第一種:草酸分解產(chǎn)物CO2和H2
    第二種:草酸分解產(chǎn)物是CO2、CO和H2O
    設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
    實(shí)驗(yàn)操作:甲同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁了;乙同學(xué)按圖2的裝置實(shí)驗(yàn)也觀察到澄清的石灰水變渾濁了,這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有    ; 無水CuSO4變藍(lán),證明產(chǎn)物中還有    若產(chǎn)物中有CO,則乙的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是    證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是    、   
    得出結(jié)論:若第二種猜想是正確的,請你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式   
    反思評價(jià):乙認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷:由于試管口向下傾斜,草酸晶體熔點(diǎn)較低,加熱到182℃便開始熔化,因此實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn).請你談?wù)勓b置2的至少兩點(diǎn)優(yōu)于裝置1的優(yōu)點(diǎn):
    1    ;2   

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    科目:初中化學(xué) 來源:2008年江蘇省南京市鼓樓區(qū)中考化學(xué)模擬試卷(解析版) 題型:填空題

    下面是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù).
    研究課題:探究草酸晶體受熱分解的產(chǎn)物
    查閱資料:
    (1)該小組同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關(guān)知識:
    名稱化學(xué)式顏色、狀態(tài)溶解性熔點(diǎn)(℃)密度(g/cm3
    草酸H2C2O4-易溶于水189.51.900
    草酸晶體H2C2O4?2H2O無色晶體-101.51.650
    (2)白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍(lán)色
    作出猜想:
    第一種:草酸分解產(chǎn)物CO2和H2
    第二種:草酸分解產(chǎn)物是CO2、CO和H2O
    第三種:草酸的分解產(chǎn)物是、(你猜想的產(chǎn)物化學(xué)式)
    設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):

    實(shí)驗(yàn)操作:甲同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖1)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁了乙同學(xué)按圖2的裝置實(shí)驗(yàn)也觀察到澄清的石灰水變渾濁了,這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有; 無水CuSO4變藍(lán),證明產(chǎn)物中還有若產(chǎn)物中有CO,則乙的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是、.
    得出結(jié)論:若第二種猜想是正確的,請你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式.
    反思評價(jià):乙認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷:由于試管口向下傾斜,草酸晶體熔點(diǎn)較低,加熱到182℃便開始熔化,因此實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn).請你談?wù)勓b置2的至少兩點(diǎn)優(yōu)于裝置1的優(yōu)點(diǎn):;

    利用乙設(shè)計(jì)的裝置證明產(chǎn)物中沒有H2的方法是:.
    交流討論:丙同學(xué)繼續(xù)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn):草酸是一種酸,在受熱分解過程中有少量升華;草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物.丙同學(xué)通過進(jìn)一步研究,對實(shí)驗(yàn)中CO2的檢驗(yàn)提出質(zhì)疑,并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施,他提出的措施是.

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