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．[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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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．
【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

，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是

（2）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）．

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,酸的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：【实验方案1】根据碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠考虑；
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：【实验方案1】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
根据：

100

4.4g

解得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
根据：

x×7.3%

4.4g

解得x=100g
Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O
58 73
y 10g×7.3%
根据：

10g×7.3%

解得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%．
故答案为：不含Ca（OH）₂；（1）检查装置的气密性；将残留在装置中的CO₂全部排入D、E装置中充分吸收；（2）4.4g； A；【实验方案3】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

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（填序号，下同）．
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（3）凉开水不宜养鱼，其主要原因是凉开水中几乎不含

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．
（5）爱护水资源是每个公民的责任和义务．下列行为不属于节约用水的是

（填序号）
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．
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g．

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；假设③

．
【查阅资料一】大多数金属氧化物都能与盐酸反应生成金属氯化物和水（反应中元素化合价不发生改变）．
【实验探索】请完成下列实验．

【总结一】
（1）对于有多种物质参加的化学反应，要推测充分反应后得到的剩余物的成分，需要考虑两个方面：一是

；二是

．
（2）一种金属单质可以和另一种金属氧化物反应．思考是否任何一种金属单质都能与另一种金属氧化物反应？
【查阅资料二】该小组同学通过查阅资料，获得以下几组反应信息．

实验组别	I	II	III	IV	V
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药品	CuO	CuO	CuO	Fe₂O₃	Fe₂O₃
相同条件下是否反应	是	是	否	是	否

【总结二】根据上表对比分析得出：金属单质与金属氧化物能发生反应，需满足的条件是

．

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；
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．

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【提出猜想】假设一：该溶液没有变质；假设二：该溶液部分变质；
假设三：该溶液

变质．
【实验验证】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量该溶液于试管中，向其中滴加过量的氯化钡溶液；	生成白色沉淀	假设不成立
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