精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
(2013?北塘区二模)某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答相关问题.
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐和碱).有关物质的溶解性见下表(20℃):
阴离子
阳离子
OH- CO32- HCO3-
Ca2+ 微溶 不溶 可溶
Mg2+ 不溶 微溶 可溶
根据上述物质的溶解性,小组同学确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
【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)2和MgCO3呢?
【实验方案1】确定水垢中是否含Ca(OH)
实验步骤 实验现象 结论
在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液. 没有白色沉淀产生 水垢中
不含Ca(OH)2
不含Ca(OH)2
【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO3
利用如图所示的实验装置,完成实验2探究.其主要实验步骤如下:
精确称量D、E装置总质量为600.0g,按上图组装后,将9.8g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑稀盐酸的挥发性以及装置内空气、外界空气对实验的影响).
【实验讨论】
(1)加入药品前应
检查装置的气密性
检查装置的气密性
,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是
将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收
将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收

(2)任写一个装置B中生成气体的化学反应方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

(3)装置 B中生成CO2的质量为
4.4
4.4
g.通过计算说明该水垢中
A
A
(填序号)含MgCO3
A.一定          B.一定不           C.可能          D.无法确定
【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
另取质量为9.8g的水垢试样,加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应,测得消耗稀盐酸110g.结合以上数据和实验结论,计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数(写出完整的计算过程,计算结果保留一位小数).
分析:查阅资料:根据物质的水溶性进行分析;
实验方案:根据氢氧化钙能与可溶性碳酸盐反应生成沉淀进行分析;
实验讨论:要测定二氧化碳的质量,必须保证装置气密性良好;可以根据反应前后装置D、E的质量差确定生成的二氧化碳的质量,进而确定水垢中是否含有碳酸镁,计算出所用的盐酸的质量分数,从而计算求出是否含有氢氧化镁.
解答:解:查阅资料:根据表格可以看出,碳酸钙和氢氧化镁是不溶于水的物质,故水垢中一定含有碳酸钙和氢氧化镁,故填:CaCO3,Mg(OH)2
实验方案:在滤液里加入Na2CO3溶液,没有产生白色沉淀,说明不含有氢氧化钙,故填:不含Ca(OH)2
实验讨论:(1)因为实验需要测定生成的二氧化碳的质量,需要保证装置不漏气,所以需要检查装置的气密性;反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气是为了将装置中的二氧化碳全部吸收,故填:检查装置的气密性,将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收;
(2)碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故填:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)反应前后D、E装置的质量差为:604.4g-600g=4.4g,设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
100                  44
x                    4.4g
100
x
=
44
4.4g
    x=10g,而水垢的质量为9.8g,故一定含有能生成二氧化碳的碳酸镁存在,
故填:4.4,A;
实验方案3:解:设用于产生二氧化碳的盐酸质量为x,氢氧化镁质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
       73            44
      x×7.3%        4.4g
73
x×7.3%
=
44
4.4g
    x=100g
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
 58       73
 y      10g×7.3%
 
58
y
=
73
10g×7.3%
    y=0.58g 
氢氧化镁的质量分数:
0.58g
9.8g
×100%≈5.9%  
答:水垢样品中氢氧化镁的质量分数为5.9%.
点评:本题考查了常见物质成分的推断,完成此题,可以依据物质的性质结合题干提供的信息进行.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?北塘区二模)下列有关实验现象的描述正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?北塘区二模)我们的衣食住行中蕴含着丰富的化学知识,下列说法错误的是(  )

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?北塘区二模)分类法是一种行之有效、简单易行的科学的学习方法.小强对所学知识进行归纳,其中有错误的一组是(  )

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?北塘区二模)将甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得反应前后有关数据如下表所示,下列有关此反应的说法中正确的是(  )
物质
反应前质量(g) 20 50 80 30
反应后质量(g) 0 100 20 x

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?北塘区二模)下列实验方案的设计中可行的是:①用食盐水浸泡洗水垢;②用紫色的石蕊溶液鉴别氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸;③用淬火后的钢针制作钓鱼钩;④用食品级碳酸氢钠和柠檬酸自制汽水;⑤用灼烧法区分棉纤维和羊毛纤维;⑥用降温结晶法除去硝酸钾中混用的少量氯化钠杂质(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案