題目列表(包括答案和解析)
某校化學(xué)小組對(duì)熱水壺底部水垢的主要成份進(jìn)行了如下探究,請(qǐng)完成以下活動(dòng),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(jì)】
(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(shí)驗(yàn)步驟】
(1)
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)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_________溶液 | 有___________產(chǎn)生 | 水垢中有 氫氧化鈣 |
(2)利用下圖實(shí)驗(yàn)裝置完成(2)的探究,其主要實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(cè)得消耗稀鹽酸Wg,結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論,判斷W的值滿足_____________條件時(shí),水垢中一定含有Mg(OH)2。
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 |
某;瘜W(xué)小組對(duì)熱水壺底部水垢的主要成分進(jìn)行了'如下探究,請(qǐng)完成以下活動(dòng)并回答相關(guān)問題。
【查閱資料】
天然水中含有、、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℃)
陰離子 陽離子 |
|
|
|
| 微溶 | 不溶 | 可溶 |
| 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MgCO3(填化學(xué)式)。
【設(shè)計(jì)方案】
實(shí)驗(yàn)1:確定水垢中是否含Ca(OH)2和CaCO3。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)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 | _________________________ |
實(shí)驗(yàn)2:確定水垢是否含MgCO3。
利用下列實(shí)驗(yàn)裝置,完成實(shí)驗(yàn)2探究。其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
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(shí),打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)。
【實(shí)驗(yàn)討論】
(1)加入樣品前還應(yīng) ,裝置B中盛放稀鹽酸的儀器名稱為 ,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 ,裝置A的作用是 。A、B裝置之間 設(shè)置干燥裝置(填“要”、“不要”),其理由是 。
(2)裝置B中生成氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為 (只要求寫一種),裝置D中的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(3)裝置B中生成CO2的質(zhì)量為 g。通過計(jì)算說明水垢中 含MgCO3(填字母)。
A.一定 B.一定不 C.可能 D.無法確定
計(jì)算過程(已知物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量CaCO3:100,MgCO3:84):
實(shí)驗(yàn)3:確定水垢中是否含有Mg(OH)2。
另取質(zhì)量為2.50g水垢,加3.65%稀鹽酸與之反應(yīng),測(cè)得消耗稀鹽酸g。結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論,判斷當(dāng)的值滿足 條件時(shí),水垢中一定含有Mg(OH)2(請(qǐng)通過計(jì)算說明)。
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 |
【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、堿的混合物)。同時(shí),他們還查閱到下列有關(guān)物質(zhì)的溶解性:
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 |
【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 。
【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?u> ,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(cè)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.步驟①所加的酸溶液是 ;
b.裝置Ⅱ的作用是 ;從導(dǎo)管A處緩緩鼓人一定量的空氣時(shí),裝置I的作用是 ;
c.研究性小組的同學(xué)經(jīng)過簡(jiǎn)單計(jì)算,認(rèn)為水垢中一定含有MgCO3,理由是 。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過上述探究可知:水垢的主要成分有 。
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