Question

某�；瘜W小組對熱水壺底部水垢的主要成分進行了如下探究，請完成以下活動，并回答相關問題．
[查閱資料]天然水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^_等離子，在加熱條件下，這些離子趨于生成溶解度更小的物質--水垢（主要成分為碳酸鹽和堿）．有關物質的溶解性見下表：

部分鈣、鎂化合物溶解性表（20℃）
	OH-	CO32-	HCO3-
Ca2+	微溶	不溶	可溶
Mg2+	不溶	微溶	可溶

[提出猜想]水垢的主要成分中一定含有______（填化學式，下同）和______，可能含有Ca（OH）₂和MgCO₃．
[設計方案]實驗1：確定水垢中是否含Ca（OH）₂

實驗步驟	實驗現象	有關化學反應方程式
在少量研碎的水垢中加入適量的蒸餾水充分攪拌，過濾，在濾液中加入Na2CO3溶液．	有白色沉淀產生	______

實驗2：確定水垢中是否含MgCO₃
將2.50g水垢樣品放入錐形瓶中，加入足量的稀鹽酸，吸收生成的二氧化碳氣體1.25g，
請回答：
（1）寫出碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式______；
（2）列式計算，如果水垢中沒有碳酸鎂，則碳酸鈣的質量為多少？______
（3）水垢中______含MgCO₃（填字母）．
A．一定  B．一定不  C．可能  D．無法確定，
理由是：______．

Answer 1

由題中溶解性表知碳酸鈣和氫氧化鎂不溶于水，其余的氫氧化鈣、碳酸鎂微溶，碳酸氫鈣和碳酸氫鎂都溶于水，故水垢的主要成分包括：CaCO₃Mg（OH）₂
實驗1：確定水垢中是否含有氫氧化鈣，選用碳酸鈉．故選Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH
加入足量的稀鹽酸，碳酸鈣和鹽酸反應，故答案：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）設碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   1.25g

100

x

=

44

1.25g

，x=2.84g
答：水垢中如不含碳酸鎂，則碳酸鈣的質量為2.84g．
（3）水垢中一定含MgCO₃，故選A
因為理論計算CaCO₃的質量為2.84g，大于2.5g，所以，水垢中一定含有MgCO₃．或若2.5g水垢全部為CaCO₃，產生CO₂的質量應為1.1g，而實驗測得生成的CO₂質量為1.25g＞1.1g，所以，水垢中一定含有MgCO₃．（其它答案合理即可）