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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+

题目详情
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,在加热条件下,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).同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
物  质Ca(HCO32Mg(HCO32Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3
溶解性可溶可溶微溶不溶不溶微溶
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有______和______,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)乙同学设计了下列实验装置,进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分.其主要实验步骤如图1:
①按图组装仪器,将50g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量盐酸溶液;
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(如图2);
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.

讨论:
a.步骤①加入样品前还应检查______.
b.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______.
c.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______.
▼优质解答
答案和解析
【提出猜想】因为水垢的主要成分为碳酸盐、碱等的混合物,再结合物质的溶解下表可知,水垢中一定含Mg(OH)2和CaCO3,可能含有Ca(OH)2和MgCO3
故答案为:Mg(OH)2;CaCO3;MgCO3
【设计方案】:(1)为检验氢氧化钙,取上层清液加入碳酸钠溶液,无白色沉淀出现,说明所取上层清液中不含氢氧化钙;
故答案为:Na2CO3溶液;
(2)a.在做有关气体的实验之前,一定要检查装置的气密性,以防装置漏气;
故答案为:装置的气密性;
b.因为该实验通过测定生成二氧化碳的质量来确定水垢的成分,所以进入锥形瓶的气体必须除去二氧化碳气体,以免引起干扰,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体,所以装置Ⅰ的作用是除去空气中的CO2,又因为从锥形瓶中出来的二氧化碳不干燥,所以二氧化碳气体在进入干燥管之前必须经过干燥,浓硫酸可以用来干燥二氧化碳气体.
故答案为:吸收CO2中的水;除去空气中的CO2
c.即使50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量应为22g,而从图2可以知道实验测得生成的CO2质量比22g多,所以水垢中一定还有MgCO3
故答案为:即使50g水垢全部为CaCO3,产生CO2的质量应为22g,而实验测得生成的CO2质量>22g;
【实验结论】:实验猜想中已经确定有Mg(OH)2、CaCO3,根据(2)的计算可知还应该有MgCO3
故答案为:Mg(OH)2、CaCO3、MgCO3