(2008•扬州)化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答问题.

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  • 解题思路:[提出猜想]根据天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子的信息和溶解性表回答.

    [设计方案]根据碳酸钙难溶于水,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠的性质回答.

    [实验讨论](1)使用或制取气体的实验要求先检查装置的气密性;根据仪器的名称和用途回答使用的仪器;根据浓硫酸的吸水性回答装置C的作用;反应前通入空气是为了排除装置中原空气中的二氧化碳,反应后通入空气是为了把反应生成的二氧化碳排到D中;根据氢氧化钠能和二氧化碳反应回答A的作用.

    (2)根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳书写装置B中生成气体的化学方程式;根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水书写装置D中的化学方程式.

    (3)根据装置D的增重判断生成的二氧化碳的质量为1.25g;

    但2.50g碳酸钙根据方程式计算可生成的二氧化碳1.1g,所以含碳酸镁;

    根据碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁与盐酸反应的方程式,分别计算它们2.50g消耗盐酸的质量,其中氢氧化镁消耗最多,其次为碳酸镁,假设2.50g全为碳酸镁,消耗盐酸59.5g,w>59.5g时,定有氢氧化镁.

    [提出猜想]根据溶解性表,碳酸镁和氢氧化镁不溶,天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,碳酸盐的水溶液呈碱性,即含氢氧根离子,碳酸氢某受热易分解成碳酸某,所以水垢中定有CaCO3;Mg(OH)2

    [设计方案]根据碳酸钙难溶于水,加水溶解有不溶物,说明有碳酸钙;过滤时除去了碳酸钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,由于没有沉淀生成,所以无氢氧化钙.

    [实验讨论](1)使用或制取气体的实验要求先检查装置的气密性,所以加入样品前还应检查装置气密性;装置B中盛放稀盐酸的仪器是加入液体药品用的,有开关,为分液漏斗;浓硫酸朋吸水性,装置C的作用干燥二氧化碳气体;反应前通入空气是为了排除装置中原空气中的二氧化碳,反应后通入空气是为了把反应生成的二氧化碳排到D中去吸收;氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,A的作用是吸收空气中的二氧化碳;A、B装置之间没有设置干燥装置,因为二氧化碳进入D装置前有气体干燥装置C.

    (2)根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳,装置B中生成气体的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置D中的化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.

    (3)根据装置D的增重判断生成的二氧化碳的质量为1.25g;

    根据碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁与盐酸反应的方程式,分别计算它们2.50g消耗盐酸的质量,其中氢氧化镁消耗最多,其次为碳酸镁,假设2.50g全为碳酸镁,消耗盐酸59.5g,即如没有氢氧化镁,2.50g水垢最多消耗盐酸为59.5g,w>59.5g时,定有氢氧化镁.

    故答案为:查阅资料:CaCO3;Mg(OH)2;实验一:一定不含量Ca(OH)2;一定含CaCO3;(1)实验二:检查装置气密性;分液漏斗;干燥二氧化碳气体;使反应产生二氧化碳被D、E完全吸收;除去空气中二氧化碳;不要;因为二氧化碳进入D装置前有气体干燥装置C;(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;(3)1.25g;A;实验3:w>59.5g.

    点评:

    本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;证明盐酸和可溶性盐酸盐;酸碱盐的溶解性;根据化学反应方程式的计算.

    考点点评: 复分解反应是初中化学的重点之一,是中考必考内容,试题形式多样,但万变不离其宗,多是变相考查复分解反应发生的条件.