请你参与某学习小组进行研究性学习的过程,并协助完成相关任务:
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热时,这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物),水垢中一定含有Mg(OH)2和CaCO3。同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
物 质 |
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 |
【提出猜想】水垢的主要成分除一定含有Mg(OH)2和CaCO3之外,还可能含有Ca(OH)2和 。
【设计方案】
(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢,加入适量蒸馏水充分搅拌,取上层清液加入 ,没有白色沉淀,说明水垢中无Ca(OH)2;
(2)乙同学设计下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分,步骤如下:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量某酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线);
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞B,从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量干燥管内物质增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至干燥管内物质质量不变。
a.仪器D、E的名称分别是 、 ;若要检查盛放浓硫酸的洗气瓶双孔塞上导气管与橡皮塞接触的地方(即上图装置中C处)是否漏气,应在装药品
之 (填“前”或“后”)检查,请写出检查C处是否漏气的方法: 。
b.步骤①所加的酸溶液是 ;请写出水垢中难溶性物质与酸反应的化学方程式: 、 ;
c.装置Ⅱ的作用是 ;
从导管A处缓缓鼓入一定量的空气时,装置Ⅰ的作用是______________。
d.研究性小组的同学通过简单计算,认为水垢中一定含有MgCO3,理由是
。
【实验结论】通过上述探究可知:水垢的主要成分有 。