興趣小組的同學通過實驗探究熱水壺底部水垢的主要成分。
【提出問題】硬水煮沸后的白色固體(水垢)中含有什么物質?
【查閱資料】
1、硬水中含有一定量的Ca(HCO
3)
2和Mg(HCO
3)
2,加熱時趨于生成溶解度更小的物質。有關物質的溶解性:
物質 |
Ca(HCO3)2 |
Mg(HCO3)2 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
MgCO3 |
溶解性 |
可溶 |
可溶 |
微溶 |
不溶 |
不溶 |
微溶 |
2、Mg(OH)
2和MgCO
3受熱分解均分別生成對應的兩種氧化物。
【猜想】水垢的主要成分一定含有不溶的Mg(OH)
2和
CaCO3
CaCO3
,可能含有微溶的Ca(OH)
2和
MgCO3
MgCO3
。
【實驗】
(1)初步探究白色固體成分
①甲同學取白色固體少許,加入適量水充分溶解,在上層清液中滴加
AC
AC
溶液(選填序號),沒有白色沉淀生成,說明水垢中無Ca(OH)
2;
A.碳酸鈉B.氯化鉀C.碳酸鉀
②另取白色固體加入稀鹽酸,觀察到有氣泡產生,甲同學認為還含有MgCO
3,其他同學否定了他的結論,理由是
碳酸鈣和稀鹽酸反應也能夠生成二氧化碳
碳酸鈣和稀鹽酸反應也能夠生成二氧化碳
。
③已知Ca(HCO
3)
2受熱分解與碳酸氫鈉受熱分解類似,請寫出Ca(HCO
3)
2受熱分解的化學方程式
。
(2)為進一步確定白色固體的成分,乙同學稱取20g白色固體,設計如下實驗:
堿石灰的主要成分是固體CaO和NaOH的混合物。
①反應前,先通一段時間的空氣,目的是
排出裝置中的水蒸氣和二氧化碳
排出裝置中的水蒸氣和二氧化碳
。
②實驗中E裝置的作用是
防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入D裝置
防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入D裝置
。
③充分反應后,測得C增重1.8g,D中增重6.6g。20g白色固體中Mg(OH)
2的質量是
5.8
5.8
g。
【結論】該白色固體中氫氧化鎂與碳酸鈣的質量比為
29:50
29:50
。