某化學(xué)研究小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),請你協(xié)助完成相關(guān)任務(wù).
【研究課題1】探究水壺內(nèi)部水垢的主要成分
【查閱資料】(1)天然水中含有Ca
2+、Mg
2+、HCO
3-等離子,在加熱條件下,這些離子趨于生成溶解度更小的物質(zhì)--水垢(主要成分為碳酸鹽和堿).天然水和水垢所含的物質(zhì)及其溶解性如下表:
物 質(zhì) |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
MgCO3[來源:] |
溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
微溶 |
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)
2和
CaCO3
CaCO3
,可能含有Ca(OH)
2和MgCO
3.
【設(shè)計(jì)方案】
(1)甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的水垢,加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢,靜置.取上層清液滴入Na
2CO
3溶液,如果沒有白色沉淀,說明水垢中無
Ca(OH)2
Ca(OH)2
(填化學(xué)式).
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分.
其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按圖組裝儀器,將50g水垢試樣放入錐形瓶中,逐滴加入足量稀鹽酸.
②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),打開活塞b,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣,使裝置內(nèi)的氣體緩緩?fù)ㄟ^后面的裝置.
③稱量D瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量;
④重復(fù)②和③的操作,直至D瓶內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變.
測量滴加稀鹽酸體積與D瓶內(nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量的關(guān)系如圖曲線所示;
【思考與評價(jià)】
(1)當(dāng)水中含較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水,生活中降低水的硬度的常用方法是:
煮沸
煮沸
.
(2)A瓶中的NaOH溶液作用是
吸收空氣中的二氧化碳
吸收空氣中的二氧化碳
.
(3)若50g水垢全部是碳酸鈣,則最終應(yīng)該產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量是
22
22
g.
(4)一般情況下,兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時(shí),若兩金屬的化合價(jià)相同、兩種鹽的質(zhì)量相同,則相對分子質(zhì)量小者放出的氣體多.分析曲線圖可知:水垢中一定含有
MgCO3
MgCO3
(化學(xué)式),理由是
水垢中只有碳酸鈣時(shí)只生二氧化碳質(zhì)量是22克,實(shí)際生成CO2的質(zhì)量是24g,大于
22g,所以水垢中一定含有碳酸鎂
水垢中只有碳酸鈣時(shí)只生二氧化碳質(zhì)量是22克,實(shí)際生成CO2的質(zhì)量是24g,大于
22g,所以水垢中一定含有碳酸鎂
.
(5)以上實(shí)驗(yàn)
不能
不能
(填“能夠”或“不能”)檢測出水垢中含有Mg(OH)
2.
【研究課題2】為測定氯化鈉樣品的純度,取30g氯化鈉樣品(雜質(zhì)為氯化鈣)溶于水配制成263g溶液,再加入53g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的碳酸鈉溶液,恰好完全反應(yīng).求:反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).