Question

【题目】热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成分是碳酸钙、氢氧化镁及少量水，实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成份的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用如图所示装置进行实验（该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量）。

已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；加热条件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为：Mg（OH）2 △ MgO+H2O↑。

部分实验步骤如下：

Ⅰ．将质量为m的样品装入装置B的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给样品加热；

Ⅱ．待样品完全反应，先打开弹簧夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却；

Ⅲ．实验完毕，测得装置C、D中的液体质量分别增加了m1、m2；

Ⅳ．根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和和水的质量分数。

请回答下列问题：

（1）装置C中所装药品为_____________，其作用是___________________。

（2）装置D中发生反应的化学方程式为______________________________。

（3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为________________________。

（4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致氢氧化镁的测定结果______（填“偏大”、“偏小”或“无法判断”）。

（5）若除去热水瓶胆内壁常附着的水垢，可以用厨房中的______________。

Answer 1

【答案】 浓硫酸 吸水干燥气体 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O {2500m2/11m}% 偏小 食醋

【解析】（1）氢氧化镁在加热条件下分解生成氧化镁和水，碳酸钙在高温条件下分解生成二氧化碳和氧化钙，由生成二氧化碳的质量可计算水垢中的碳酸钙的质量。装置C中所装药品为浓硫酸，其作用是吸水，干燥气体二氧化碳；（2）装置D的作用是吸收二氧化碳，发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O；（3）设水垢中碳酸钙的质量为x，

CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑

100 44

x m2

100/x=44/m2 x=100 m2 /44 ,

该水垢样品中碳酸钙的质量分数表达式为 。

（4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致氢氧化镁分解生成水不能完全被吸收，氢氧化镁的测定结果偏小;（5）碳酸钙和氢氧化镁都能与酸反应生成可溶性物质，若除去热水瓶胆内壁常附着的水垢，可以用厨房中的食醋。