小明發(fā)現(xiàn)家里燒水的水壺用久了,會結(jié)一層白色水垢,倒在杯子里的水有時也隱約可見白色的懸浮顆粒。該同學(xué)對白色水垢的成分產(chǎn)生了好奇,于是收集了一些該白色固體物質(zhì)帶到學(xué)校化學(xué)實驗室,與興趣小組的同學(xué)展開如下探究。
【提出問題】該白色固體的成分是什么?
【查閱資料】①水垢主要是水中所含鈣、鎂化合物受熱后析出并粘結(jié)于水壺的金屬表面而形成;②水垢的主要成分一般是CaCO
3、Mg(OH)
2(水垢中其他成分不參與以下任何探究過程);③氯化鈣與氫氧化鈉的稀溶液不發(fā)生反應(yīng);④Mg(OH)
2受熱分解生成水和氧化鎂。
【作出猜想】猜想一:只有CaCO
3;猜想二:只有Mg(OH)
2;猜想三:
CaCO3和Mg(OH)2
CaCO3和Mg(OH)2
。
【設(shè)計實驗并進(jìn)行】
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
①取少量該白色固體于試管中,加入足量 稀鹽酸(合理即可) 稀鹽酸(合理即可) (填藥品名稱) |
固體溶解,產(chǎn)生大量氣泡 |
猜想 二 二 不成立 |
②向①反應(yīng)后的試管中滴加3~4滴氫氧化鈉溶液 |
無明顯現(xiàn)象 |
猜想一成立 |
【反思交流】小花同學(xué)認(rèn)為上述步驟②的實驗結(jié)論不正確,理由是
步驟①中稀鹽酸有剩余,少量的NaOH先與其反應(yīng)
步驟①中稀鹽酸有剩余,少量的NaOH先與其反應(yīng)
。
【深入探究】為進(jìn)一步確定水垢的成分,在老師指導(dǎo)下,同學(xué)們設(shè)計了如下實驗:稱取10g該水垢樣品放入硬質(zhì)玻璃管中(提示:堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉)。
【進(jìn)行實驗并記錄數(shù)據(jù)】①稱量裝置C、D的質(zhì)量,連接儀器;②打開彈簧夾,緩慢通入氮氣,一段時間后關(guān)閉彈簧夾,點燃酒精噴燈;③待硬質(zhì)玻璃管中樣品完全反應(yīng)后,打開彈簧夾再次通入氮氣;④實驗結(jié)束后再次稱量裝置C、D的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)裝置C增重0.9g,裝置D增重2.2g。
【結(jié)論與分析】
(1)上述步驟③中再次通入氮氣的目的是:
將B中產(chǎn)生的氣體全部趕至C、D裝置中
將B中產(chǎn)生的氣體全部趕至C、D裝置中
。
(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(寫一個即可)。
(3)該水垢樣品中氫氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
29%
29%
。