Question

【題目】熱水瓶用久后，瓶膽內壁常附著一層水垢，其成分是碳酸鈣、氫氧化鎂及少量水，實驗室現有一瓶水垢樣品，為測定其中各成份的質量分數，某化學興趣小組的同學利用如圖所示裝置進行實驗（該裝置氣密性良好，A、C、D中所裝藥品足量）。

已知：堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物；加熱條件下，氫氧化鎂易分解，反應的化學方程式為：Mg（OH）2 △ MgO+H2O↑。

部分實驗步驟如下：

Ⅰ．將質量為m的樣品裝入裝置B的玻璃管中，按圖連接好裝置，關閉彈簧夾，給樣品加熱；

Ⅱ．待樣品完全反應，先打開彈簧夾通入空氣，再熄滅酒精噴燈，直到玻璃管冷卻；

Ⅲ．實驗完畢，測得裝置C、D中的液體質量分別增加了m1、m2；

Ⅳ．根據實驗所測數據計算該樣品中碳酸鈣、氫氧化鎂和和水的質量分數。

請回答下列問題：

（1）裝置C中所裝藥品為_____________，其作用是___________________。

（2）裝置D中發生反應的化學方程式為______________________________。

（3）該水垢樣品中碳酸鈣的質量分數表達式為________________________。

（4）實驗反思：實驗步驟不變，若沒有裝置A，會導致氫氧化鎂的測定結果______（填“偏大”、“偏小”或“無法判斷”）。

（5）若除去熱水瓶膽內壁常附著的水垢，可以用廚房中的______________。

Answer 1

【答案】 濃硫酸 吸水干燥氣體 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O {2500m2/11m}% 偏小 食醋

【解析】（1）氫氧化鎂在加熱條件下分解生成氧化鎂和水，碳酸鈣在高溫條件下分解生成二氧化碳和氧化鈣，由生成二氧化碳的質量可計算水垢中的碳酸鈣的質量。裝置C中所裝藥品為濃硫酸，其作用是吸水，干燥氣體二氧化碳；（2）裝置D的作用是吸收二氧化碳，發生反應的化學方程式為2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O；（3）設水垢中碳酸鈣的質量為x，

CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑

100 44

x m2

100/x=44/m2 x=100 m2 /44 ,

該水垢樣品中碳酸鈣的質量分數表達式為 。

（4）實驗反思：實驗步驟不變，若沒有裝置A，會導致氫氧化鎂分解生成水不能完全被吸收，氫氧化鎂的測定結果偏小;（5）碳酸鈣和氫氧化鎂都能與酸反應生成可溶性物質，若除去熱水瓶膽內壁常附著的水垢，可以用廚房中的食醋。