Question

（2011?德州）請你參與某學(xué)習(xí)小組研究性學(xué)習(xí)的過程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)．
【研究課題】探究水壺內(nèi)部水垢的主要成分
【查閱資料】通過查閱資料知道，天然水和水垢所含的物質(zhì)及其溶解性如下表：

物  質(zhì)	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(shè)計(jì)方案】
（1）甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的水垢，加入適量蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置．取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，如果沒有白色沉淀，說明水垢中無______（填化學(xué)式）．
（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分．

其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按圖組裝儀器，將50g水垢試樣放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀鹽酸．若D瓶增重22g，則水垢全部是CaCO₃．
②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；
③稱量D瓶內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量；
④重復(fù)②和③的操作，直至D瓶內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變．
測量滴加稀鹽酸體積與D瓶內(nèi)物質(zhì)增加質(zhì)量的關(guān)系如右圖曲線所示；
【評價】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到______作用．若A瓶中無NaOH溶液，D瓶中的質(zhì)量將______（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（2）一般情況下，兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時，若兩金屬的化合價相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對分子質(zhì)量小者放出的氣體多．分析曲線圖可知：水垢中一定含有______（化學(xué)式），理由是______．
（3）裝置圖中“？”所指處有三根導(dǎo)管同時穿過橡膠塞，已知：導(dǎo)管的直徑為8mm，橡膠塞細(xì)段直徑為3cm．從堅(jiān)固和美觀的角度考慮，請你在由圖中標(biāo)出應(yīng)在哪三點(diǎn)打孔為好（用圓圈“○”表示打孔位置）．
以上實(shí)驗(yàn)______（填“能夠”或“不能”）檢測出水垢中含有Mg（OH）₂．

Answer 1

【答案】分析：水垢是固體所以在其中含有的是難溶和微溶的物質(zhì)，主要是鈣鎂的碳酸鹽和堿，檢驗(yàn)碳酸鹽的方法是用稀鹽酸和澄清石灰水來檢驗(yàn)，我們在吸收二氧化碳時我們常用氫氧化鈉，用氫氧化鈣來檢驗(yàn)二氧化碳，氫氧化鈉在吸收二氧化碳后質(zhì)量會增加，從題目中可以看出，向裝置圖中通入空氣是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能的準(zhǔn)確，這時我們要排除空氣中二氧化碳的干擾．在制作裝置是要考慮所制作的裝置美觀耐用，從而我們可以完成最后一題的解答．
解答：解：【提出猜想】水垢為固體，根據(jù)題給的查閱資料部分我們可以知道：水垢的主要成分應(yīng)該是不溶的或是微溶的物質(zhì)．
【設(shè)計(jì)方案】（1）根據(jù)猜想，當(dāng)我們向上層清夜中加入碳酸鈉時，如果存在著氫氧化鈣，就會產(chǎn)生沉淀，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有沉淀產(chǎn)生，所以我們判斷水垢中沒有氫氧化鈣．
【評價】（1）由于空氣中含有二氧化碳，所以在這里我們在鼓入空氣時，要保證把空氣中的二氧化碳除去，如果不出去會導(dǎo)致D裝置中的氫氧化鈉多吸收了二氧化碳所以會導(dǎo)致D瓶的質(zhì)量增加．
（2）根據(jù)題給條件可知，如果全部是碳酸鈣則生成22g氣體，而題目中生成了24g二氧化碳，又根據(jù)“兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量鹽酸反應(yīng)時，若兩金屬的化合價相同、兩種鹽的質(zhì)量相同，則相對分子質(zhì)量小者放出的氣體多”根據(jù)Mr（MgCO₃）=84，Mr（CaCO₃）=100，所以可以判斷在水垢中還含有碳酸鎂，可以判斷出水垢中還含有碳酸鎂．（3）根據(jù)給橡皮塞和導(dǎo)管的直徑以及要求在打孔時最好呈三角形，以達(dá)到美觀和堅(jiān)固的目的，本題中只是提到了碳酸鹽的檢驗(yàn)，根本就沒有涉及到氫氧化鎂的鑒別．
故本題答案為：【提出猜想】CaCO₃ ；MgCO₃；
【設(shè)計(jì)方案】（1）Ca（OH）₂；
【評價】（1）吸收鼓入空氣中二氧化碳的增大；
（2）MgCO₃；實(shí)際生成CO₂的質(zhì)量是24g，大于22g；
（3）；     不能．
點(diǎn)評：本題為實(shí)驗(yàn)探究題，做本類題目要注意題目中的查閱資料部分，這對我們的解題的幫助是很大的．