探究水壶内部水垢的主要成分小花和小红同学非常善于进行实验探究,他们发现长期使用的热水壶底部有一层水垢,小花想这层水垢的主要成分是什么?围绕这个问题,他们展开了探究,请
探究水壶内部水垢的主要成分
小花和小红同学非常善于进行实验探究,他们发现长期使用的热水壶底部有一层水垢,小花想这层水垢的主要成分是什么?围绕这个问题,他们展开了探究,请你也参入到他们的学习过程,并协助完成相关任务.
【提出问题】热水壶底部水垢的主要成分是什么?
【查阅资料】通过查阅资料知道,天然水和水垢所含的物质及其溶解性如下表:
物质Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(0H)2Mg(0H)2CaCO3MgCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶【提出猜想】通过分析,他们认为水垢的主要成分中一定含有Mg(0H)2和___(写化学式,下同),可能含有Ca(OH)2和___.
【设计方案,进行实验】
(1)小花在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,静置.取上层清液滴入Na2CO3溶液,如果没有白色沉淀生成,说明水垢中不含有___(填化学式).
(2)欲证明水垢中含有碳酸盐的实验方法是___.
(3)为了进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,他们设计了如图1实验装置.
Ⅰ.小花和小红的主要实验步骤如下:
①按上图所示组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,逐滴加入足量稀盐酸.
②待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气.
③称量D瓶内物质增加的质量.
④重复②和③的操作,直至D瓶内物质的质量不变.
经过上述实验,他们测量滴加稀盐酸的体积与
D瓶内物质增加质量的关系如图2曲线所示.
Ⅱ.小花和小红另取50g碳酸钙放入锥形瓶中,利用上述装置,重复Ⅰ中①~④的操作,称量D瓶内物质增加的质量是22g.
【实验评价】
(1)A瓶中的NaOH溶液起到___作用.若A瓶中无NaOH溶液,D瓶中的质量将___(填“增大”、“不变”或“减小”),D瓶中发生反应的化学方程式为___.C瓶中浓硫酸的作用是___.
(2)在实验Ⅰ与Ⅱ中,小花、小红运用了化学实验中的___方法.
(3)一般情况下,两种不同金属形成的碳酸盐与足量盐酸反应时,若两种金属的化合价相同、两种盐的质量相同,则相对分子质量小者放出的气体多.分析实验Ⅰ与Ⅱ可知,水垢中一定含有___(填化学式),理由是___.
(4)以上实验___(填“能够”或“不能”) 检测出水垢中是否含有Mg(OH)2.
【拓展延伸】
小花和小红从化学课上得知大理石的主要成分也是碳酸钙,为了探究大理石中碳酸钙的含量,两位同学另取20g大理石样品放入锥形瓶中,同样利用上述装置,重复Ⅰ中①~④的操作,称量D瓶内物质增加的质量是4.4g.请根据题目中提供的数据,计算大理石样品中碳酸钙的质量分数.