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.有关物质的溶解性见下表: 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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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^-	CO₃^2-	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和，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)₂

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。

【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO₃
利用下列实验装置，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】
⑴加入药品前应                ，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是                     。
⑵任写一个装置B中生成气体的化学反应方程式：   　　　　   　　       。
⑶装置 B中生成CO₂的质量为        g。通过计算说明该水垢中      （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110 g。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）。

CaCO₃和Mg(OH)₂(两个都对得1分) 不含Ca(OH)₂ （1）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）CaCO₃+2HCl = CaCl₂+H₂O+CO₂↑或MgCO₃+2HCl = MgCl₂+H₂O+CO₂↑ （3）4.4g A；氢氧化镁的质量分数为5.9%

解析试题分析：根据溶解性氢氧化钙和碳酸镁属于微溶，水垢中可能含有，碳酸钙、氢氧化镁属于难溶，所以水垢中的主要成分为氢氧化镁和碳酸钙；加入碳酸钠没有白色沉淀生成说明没有钙离子，说明没有氢氧化钙；⑴加入药品前应先检查装置的气密性，鼓入空气的作用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；（2）B装置有两个反应，为CaCO₃+2HCl = CaCl₂+H₂O+CO₂↑或MgCO₃+2HCl = MgCl₂+H₂O+CO₂↑；（3）生成二氧化碳的总质量就是D、E装置总质量的前后质量之差，为，如果是纯的碳酸钙和足量的酸反应生成4.4g二氧化碳则需10g，题目中是9.8g，说明还混有碳酸镁。
【实验方案3】解：设用于产生二氧化碳的盐酸质量为，氢氧化镁质量为
2HCl ～ CO₂   Mg(OH)₂+ 2HCl==MgCl₂ + 2H₂O
73       44       58       73
×7.3% 4.4g          10g×7.3%
，，解得   =100g      =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%
考点：探究水垢成分
点评：本题较为综合，是集实验探究和化学方程式计算于一体的题目，题目较为冗长，属于较难的题目，在中考中常作为压轴题出现。

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科目：初中化学 来源： 题型：

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：

部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）
	OH^-	CO₃^2-	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

（填化学式，下同）和

，可能含有Ca（OH）₂和MgCO₃．
[设计方案]实验1：确定水垢中是否含Ca（OH）₂

实验步骤	实验现象	有关化学反应方程式
在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液中加入Na₂CO₃溶液．	有白色沉淀产生

实验2：确定水垢中是否含MgCO₃
将2.50g水垢样品放入锥形瓶中，加入足量的稀盐酸，吸收生成的二氧化碳气体1.25g，
请回答：
（1）写出碳酸钙与盐酸反应的化学方程式

；
（2）列式计算，如果水垢中没有碳酸镁，则碳酸钙的质量为多少？

（3）水垢中

含MgCO₃（填字母）．
A．一定 B．一定不 C．可能 D．无法确定，
理由是：

．

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

（2012?崇安区二模）某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究，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（主要成份为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）

阴离子阳离子	OH^-	CO₃^2-	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

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
[方案设计]
（1）确定水垢中是否含有氢氧化钙（2）确定水垢中是否含有碳酸镁
[实验步骤]
（1）

实验步骤	实验现象	实验结论
在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，再滤液中加入 Na₂CO₃ Na₂CO₃ 溶液	有白色沉淀白色沉淀产生	水垢中有氢氧化钙

（2）利用如图实验装置完成（2）的探究，其主要实验步骤如下：

检查装置气密性

，装置C的作用是

吸水

，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是

使二氧化碳完全进入D、E装置/被吸收

②装置D中的化学方程式为

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O

③装置B中生成CO₂的质量为

1.54

g，水垢中

含MgCO₃．
A．一定 B．一定不 C．可能 D．无法确定
[反思延伸]
如何证明水垢中确实有氢氧化镁，小华提出了自己的想法：
另取质量为3g的水垢，加入3.65%的稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸Wg，结合以上实验结论，判断W的值满足

w＞70g

条件时，水垢中一定含有Mg（OH）₂．

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科目：初中化学 来源： 题型：

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】水垢的主要成分有Mg（OH）₂、CaCO₃ 和MgCO₃中的一种或多种
【设计方案】
实验1：确定水垢中是否含MgCO₃
利用下列实验装置，完成实验探究．其主要实验步骤发下：

称量D、E装置总质量为600.00g，按上图组装后，将2.50g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601.25g （碱石灰主要成分为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）．
【实验讨论】
（1）装置B中生成气体的化学方程式为

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

（只要求写一种），缓缓鼓入空气作用

将装置内的二氧化碳排出，让D、E充分吸收

．
（2）装置B中生成CO₂的质量为

1.25

g．
（3）水垢中是否含MgCO₃？
小组的同学经讨论认为测定一定质量的CaCO₃与足量盐酸反应生成的二氧化碳质量，就可以确定．请你通过计算说明水垢中是否含MgCO₃？
实验2：确定水垢中是否含有Mg（OH）₂？
（4）另取质量为2.50g的水垢，加入3.65%的稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸w g．．结合以上实验结论，判断w的值满足

w＞56.8

条件时，水垢中一定含有Mg（OH）₂．

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科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

（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^-	CO₃^2-	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

和

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：

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

．
（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↑

．
（3）装置 B中生成CO₂的质量为

4.4

g．通过计算说明该水垢中

（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）．

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科目：初中化学 来源：2012年江苏省无锡市东林中学中考化学模拟试卷（二）（解析版） 题型：解答题

某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成份进行了如下探究，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（主要成份为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）

阴离子阳离子	OH^-	CO₃^2-	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
[方案设计]
（1）确定水垢中是否含有氢氧化钙（2）确定水垢中是否含有碳酸镁
[实验步骤]
（1）

实验步骤	实验现象	实验结论
在少量研碎的水垢中加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，再滤液中加入______溶液	有______产生	水垢中有氢氧化钙

（2）利用如图实验装置完成（2）的探究，其主要实验步骤如下：

Ⅰ．称量D、E装置总质量为400.00g
Ⅱ．按上图组装后，将3g水垢样品放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸至锥形瓶中不再产生气泡，关闭分液漏斗活塞
Ⅲ．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401.54g（碱石灰主要成份为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）．
根据实验回答下列问题：
①加入样品前还应______，装置C的作用是______，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是______
②装置D中的化学方程式为______
③装置B中生成CO₂的质量为______g，水垢中______含MgCO₃．
A．一定 B．一定不 C．可能 D．无法确定
[反思延伸]
如何证明水垢中确实有氢氧化镁，小华提出了自己的想法：
另取质量为3g的水垢，加入3.65%的稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸Wg，结合以上实验结论，判断W的值满足______条件时，水垢中一定含有Mg（OH）₂．

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