請你參與某學習小組進行研究性學習的過程,并協助完成相關任務.
研究課題:探究熱水壺底部水垢的主要成分
查閱資料:該小組同學通過查閱資料知道,天然水中一般都含有Ca
2+、Mg
2+、
HCO
3-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、堿的混合物).同時,他們還查閱到下列有關物質的溶解性:
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 |
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
.
設計方案;(1)甲同學在燒杯中放入少量研碎的水垢,加入適量蒸餾水充分攪拌,取上層清液加入
,沒有白色沉淀,說明水垢中無Ca(OH)
2.
(2)乙同學設計了下列實驗裝置,進一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分.其主要實驗步驟如下:

①按圖1組裝儀器,將50 g水垢試樣放入錐形瓶中,加入足量某酸溶液;
②測量一定時間內干燥管內物質增加的質量(見下列曲線圖2);
③待錐形瓶中不再產生氣泡時,打開活塞B,從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣;
④再次稱量干燥管內物質增加的質量;
⑤重復③和④的操作,直至干燥管內物質質量不變.
討論:
a.步驟①加入樣品前還應進行的操作是
.
b.裝置Ⅱ的作用是吸收CO
2中的水;從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣時,裝置Ⅰ的作用是
.
c.研究性小組的同學通過簡單計算,認為水垢中一定含有MgCO
3,理由是:
.
實驗結論:通過上述探究可知:水垢的主要成分有
.