浴室喷头长时间使用会有白色固体附着,俗称水垢.这是因为硬水中含有较多的可溶性的碳酸氢钙Ca(HCO3)2,还含有可溶性的碳酸氢镁Mg(HCO3)2.查阅资料,加热时会产生难溶性的固体.其中碳酸氢钙Ca(HCO3)2受热易分解,生成难溶性的化合物、气体等物质.某小组想探究碳酸氢钙受热分解后产物的成分.
【提出猜想】猜想1.难溶性化合物可能是CaCO3;猜想2.气体可能是H2、CO、CO2.
【方案设计】请你设计实验,帮助该组同学确定难溶物的成分.
难溶物是CaCO3 |
操作1.加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊.
操作2.在a处用燃着的木条检验,无明显现象.
【实验结论】结论1.碳酸氢钙分解产生的气体是___;
结论2.碳酸氢钙受热分解的化学方程式为___.
【反思评价】有同学提出:硬水中可溶性的碳酸氢镁Mg(HCO3)2受热也会产生不溶性的固体,那水垢的成分中还有什么物质?根据上述探究,该组同学设计如图2装置进一步实验.(已知碱石灰主要成分为CaO和NaOH)
【实验测定】步骤如下:
①按图组装仪器,先___,再将50g水垢样品放入锥形瓶中.
②打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气.
③逐滴加入足量稀盐酸,待锥形瓶中出现___现象时,停止滴加稀盐酸.
④打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
⑤称量D瓶内物质增加的质量,直至D瓶内物质质量不变;
⑥测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如图3曲线所示.
【讨论交流】
①A装置中的NaOH溶液的作用是___,若没有A装置,D装置中的质量将___(填“偏大”、“不变”或“偏小”).
②C装置中浓硫酸的作用是___,E装置的作用是___.
③分析曲线图,通过计算可知:水垢中一定含有(化学式)___,理由是___.
④查阅资料:水垢的主要成分有CaCO3、MgCO3和Mg(OH)2三种成分,三种物质加热后均能生成两种氧化物.小组同学提出探究水垢中氢氧化镁的质量分数:另取质量为50g的水垢试样,放入试管中加热至质量不再减少为止,测得二氧化碳24g,残留固体25.1g.结合以上数据,确定水垢样品中氢氧化镁的质量分数为___.(结果保留小数点后一位)
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