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

Question

【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 Ca ²⁺ 、 Mg ²⁺ 、 HCO ₃ ^- 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 （ HCO 3 ） 2	Mg （ HCO 3 ） 2	Ca （ OH ） 2	Mg （ OH ） 2	CaCO 3	MgCO 3
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 Mg （ OH ） ₂ 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 ．步骤①所加的酸溶液是                   ；

b ．装置Ⅱ的作用是                          ；从导管 A 处缓缓鼓人一定量的空气时，装置 I 的作用是                            ；

c ．研究性小组的同学经过简单计算，认为水垢中一定含有 MgCO ₃ ，理由是            。

【实验结论】通过上述探究可知：水垢的主要成分有                                。

Answer 1

【提出猜想】 CaCO ₃    MgCO ₃

【设计方案】（ 1 ） Na ₂ CO ₃ 溶液

（ 2 ） a ．稀盐酸 b ．吸收 CO ₂ 中的水蒸气除去空气中的 CO ₂   c ．即使 50g 水垢全部为 CaCO ₃ ，产生 CO ₂ 的质量应为 22g ，而实验测得生成的 CO ₂ 的质量为 24g >22g

【实验结论】   Mg （ OH ） ₂   CaCO ₃    MgCO ₃