某?;瘜W(xué)小組對熱水壺底部水垢的主要成分進行了如下探究,請完成以下活動并回答相關(guān)問題.
【查閱資料】
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).有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表(20℃):
陰離子 陽離子 |
OH- |
CO32- |
HCO3- |
Ca2+ |
微溶 |
不溶 |
可溶 |
Mg2+ |
不溶 |
微溶 |
可溶 |
根據(jù)上述物質(zhì)的溶解性,小組同學(xué)確定水垢的主要成分中一定含有的兩種物質(zhì)是
碳酸鈣和氫氧化鎂
碳酸鈣和氫氧化鎂
,可能含有Ca(OH)
2和MgCO
3.
【提出問題】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)
2和MgCO
3呢?
【實驗方案1】確定水垢中是否含Ca(OH)
2
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
在少量研碎的水垢中,加入適量的蒸餾水充分攪拌,過濾,在濾液里加入Na2CO3溶液. |
無白色沉淀 無白色沉淀
|
水垢中無Ca(OH)2 |
【實驗方案2】確定水垢中是否含MgCO
3利用下列實驗裝置,完成實驗2探究.其主要實驗步驟如下:
按如圖組裝后,將9.8g水垢試樣放入錐形瓶中,打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時間后精確稱量D、E裝置總質(zhì)量為600.0g關(guān)閉止水夾K,加入足量稀鹽酸溶液,待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時,打開止水夾K,從導(dǎo)管a處再次緩緩鼓入空氣,一段時間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為604.4g(注意:堿石灰主要成分為CaO和NaOH的混合物).
【實驗討論】
(1)加入藥品前應(yīng);待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時,打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
將裝置內(nèi)殘留的二氧化碳氣體被充分排出吸收
將裝置內(nèi)殘留的二氧化碳氣體被充分排出吸收
.
(2)C裝置的作用是:
干燥生成的氣體
干燥生成的氣體
.
(3)裝置 B中生成CO
2的質(zhì)量為
4.4
4.4
g.通過計算說明該水垢中(填序號)含MgCO
3.
A.一定B.一定不C.可能D.無法確定
【實驗方案3】定量探究水垢中氫氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)
另取質(zhì)量為9.8g的水垢試樣,加入7.3%稀鹽酸與之恰好完全反應(yīng),測得消耗稀鹽酸110g.結(jié)合以上數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論,計算水垢樣品中氫氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程,結(jié)果保留1位小數(shù)).
【反思】缺少F裝置會使所測水垢樣品中氫氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)
偏小
偏小
(填寫“偏大”或“偏小”或“不變”).