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浴室喷头长时间使用会有白色固体附着,俗称水垢。这是因为硬水中含有较多的可溶性的碳...

浴室喷头长时间使用会有白色固体附着,俗称水垢。这是因为硬水中含有较多的可溶性的碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】,还含有可溶性的碳酸氢镁【Mg(HCO3)2】。查阅资料,加热时会产生难溶性的固体。其中碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】受热易分解,生成难溶性的化合物、气体等物质。某小组想探究碳酸氢钙受热分解后产物的成分。

【提出猜想】猜想1.难溶性化合物可能是CaCO3;猜想2.气体可能是H2、CO、CO2

【方案设计】请你设计实验,帮助该组同学确定难溶物的成分。

实验步骤

实验现象

结论

_____

_______

难溶物是CaCO3

 

【实验探究】该组同学设计如图实验,继续探究气体的成分。

操作1.加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊。

操作2.在a处用燃着的木条检验,无明显现象。

【实验结论】结论1.碳酸氢钙分解产生的气体是____________

结论2.碳酸氢钙受热分解的化学方程式为_____________________________

【反思评价】有同学提出:硬水中可溶性的碳酸氢镁【Mg(HCO3)2】受热也会产生不溶性的固体,那水垢的成分中还有什么物质?根据上述探究,该组同学设计如下图装置进一步实验。(已知碱石灰主要成分为CaO和NaOH)

【实验测定】 步骤如下:

①按图组装仪器,先_____________,再将50g水垢样品放入锥形瓶中。

②打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气。

③逐滴加入足量稀盐酸,待锥形瓶中出现气泡不再产生现象时,停止滴加稀盐酸。

④打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;

⑤称量D瓶内物质增加的质量,直至D瓶内物质质量不变;

⑥测量滴加稀盐酸体积与D瓶内物质增加质量的关系如下图曲线所示。

【讨论交流】

①A装置中的NaOH溶液的作用是____________________,若没有A装置,D装置中的质量将_______________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。

②C装置中浓硫酸的作用是__________________,E装置的作用是____________________

③分析曲线图,通过计算可知:水垢中一定含有(化学式)________,理由是________________

④查阅资料:水垢的主要成分有CaCO3、MgCO3和Mg(OH)2三种成分,三种物质加热后均能生成两种氧化物。小组同学提出探究水垢中氢氧化镁的质量分数:另取质量为50g的水垢试样,放入试管中加热至质量不再减少为止,测得二氧化碳24 g,残留固体25.1g。结合以上数据,确定水垢样品中氢氧化镁的质量分数为_______________。(结果保留小数点后一位)

 

取样,滴加稀盐酸 有气泡产生 CO2 Ca(HCO3)2 CaCO3 ↓+ CO2↑+H2O 检查装置气密性 吸收鼓入空气中的二氧化碳 偏大 吸水干燥 吸收外界空气中CO2 和H2O MgCO3 (或CaCO3和MgCO3) 若只有CaCO3则50g只能生成CO222g,测定生成的CO224g,则一定还有MgCO3 5.8% 【解析】 (1).碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳,所以 取样,滴加稀盐酸,有气泡产生,可证明难溶物是CaCO3; (3). .碳酸氢钙分解产生气体CO2 、碳酸钙、水;反应方程式为:Ca(HCO3)2 CaCO3 ↓+ CO2↑+H2O ; (5). 做实验时要先检查装置气密性,然后再加入药品; (6). A装置中的NaOH溶液的作用是吸收鼓入空气中的二氧化碳,因二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水; (7). 若没有A装置,D装置将吸收空气中的二氧化碳,导致质量偏大 (8). 浓硫酸有吸水性,可吸水干燥二氧化碳; (9). E装置的作用是吸收外界空气中CO2 和H2O ;D装置中的质量将吸收空气中的二氧化碳,导致质量偏大 (10). 水垢的成分是碳酸钙和氢氧化镁;每碳酸钙完全反应生成44g二氧化碳,每84g碳酸镁完全反应生成44g二氧化碳,因为若只有CaCO3则50g只能生成CO222g,测定生成的CO224g,则一定还有MgCO3 (12). 碳酸镁在加热条件分解生成氧化镁和二氧化碳,碳酸钙在加热条件下生成二氧化碳和氧化钙,氢氧化镁加热条件下分解生成氧化镁和水;所以加热后减少的是水的二氧化碳的总量;质量为50g的水垢试样,放入试管中加热至质量不再减少为止,残留固体25.1g ,则生成二氧化碳和水的总量为:50g-25.1g=24.9g,测得二氧化碳24 g,所以水的质量为0.9g。氢氧化镁可看做MgO•H2O,氢氧化镁的质量为:0.9g÷(18÷58×100%)=2.9g;水垢样品中氢氧化镁的质量分数为2.9g ÷50g×100%=5.8%。 点睛:分析物质间的关系,将方程式计算转化为化学式计算,达到化繁为简的目的。  
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考点分析:
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某种镁矿石的主要成分是碳酸镁,还含有较多的脉石(SiO2)和少量石灰石。下图是利用该镁矿石制备七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)的工艺流程:

已知 CaSO4和MgSO4的溶解度曲线如下图所示:

根据以上信息回答下列问题:

⑴写出步骤①中碳酸镁与硫酸发生反应的化学方程式________________________

⑵上述流程中多次用到了过滤操作,实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和_______

⑶沉淀A的成分是SiO2和部分硫酸钙,过滤I后得到的滤液中的溶质除了MgSO4还有___________

⑷步骤④趁热过滤的作用是____________________________________

⑸步骤⑥的操作a名称是___________

 

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请结合下列实验常用装置,回答有关问题。

(1)写出图中标有字母的仪器的名称:a___________

(2)若用A装置制氧气,其反应的化学方程式为_______________________,在制取氧气时试管中的棉花没有发生燃烧,根据燃烧的条件分析,其主要原因是_________________。 若要制取二氧化碳,其化学方程式为___________________________ 。 若要获得干燥的二氧化碳,除发生装置外,还应选用D装置,并在该装置中盛放_______________________(填写试剂名称)。

(3)实验室常使用仪器E来收集气体,如现在要收集氢气,则气体从____端进入(填“b”或“c”),有同学认为只要经过一定的改进措施,氧气也能从该端进入收集,则他的改进措施是________________

(4)某化学兴趣小组设计实验甲、乙(装置如下图)探究二氧化氮气体能否使带火星木条复燃。

【资料】Ⅰ.硝酸铜加热分解生成氧化铜、红棕色二氧化氮气体(有毒)和氧气。

Ⅱ.同温同压下,不同气体的体积之比等于分子个数之比。

①甲实验中硝酸铜加热分解的化学方程式为__________________,NaOH溶液的作用 是____________

②根据实验过程中的____________________现象得出“NO2能使带火星木条复燃”的结论。请你从气体

的组成角度分析,该结论正确的理由是________________________

 

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通过化学学习,同学们对物质的组成、结构、性质及用途有了一定的了解。

⑴写出符合下列要求的化学式。

①空气中含量最多的气体____________ 。②用于炼铁的气体____________

③最常用的溶剂_______________    ④能做消毒剂的有机物________

⑵如图是某种燃气热水器的示意图。

①某热水器是以天然气为燃气,天然气的主要成分是__________,当“空气进气孔”被部分堵塞,燃烧时容易产生有毒气体 M,M的化学式为______

②1kg不同燃料燃烧产生CO2和SO2的质量如表。

根据数据可知,污染最少的燃料是________,燃烧生成的SO2容易产生的环境问题是_______

 

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某固体混合物由K2CO3、K2SO4、CaCl2和KCl中的一种或几种组成,实验记录如下:

①取该样品溶于水,得到无色溶液;

②取适量上述溶液加过量的BaCl2溶液,出现白色沉淀,过滤;

③向步骤②所得沉淀中加入过量的稀HNO3,沉淀部分消失并产生气泡;

④取步骤②的溶液加人AgNO3溶液生成白色沉淀,再加入稀HNO3,振荡,沉淀不消失.

下列分析正确的是 

A.原固体混合物中一定不含有CaCl2、KCl

B.原固体混合物中一定含有K2CO3、K2SO4、KCl

C.只通过步骤①②就可以确定原固体混合物中一定含有K2SO4

D.若步骤改为滴加过量的Ba(NO32溶液,其余操作及现象均不变,则原固体混合物中一定含有KCl

 

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善于归纳知识,有利于培养素质。下列知识整理的内容完全正确的一组是

A.化学与生活

B.化学与健康

除锈迹—用醋酸

去餐具油污—用洗洁精乳化

硬水软化—用肥皂水

去手上油渍—用汽油溶解

人体缺乏维生素C—引起夜盲症

②人体摄入过量食盐—引起高血压

人体缺铁—引起贫血

不能用甲醛的水溶液浸泡海产品保鲜

C.化学中常见的“三”

D.化学概念中的不一定

工业上的三大化石燃料—煤、石油、天然气

三大合成材料—合金、合成纤维、合成橡胶

③三种还原性物质—碳、氢气、一氧化碳

构成原子的三种粒子—质子、中子、电子

酸溶液通常呈酸性,但酸性溶液不一定是酸溶液

中和反应一定生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应

氧化物一定由两种元素组成,但由两种元素组成的物质不一定是氧化物

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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