Question

【題目】某飲用水中含有較多Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2，該水屬于____（填“硬水”或“軟水”），常用來燒開水的鋁制水壺壺底有一層水垢。某實驗小組對該水垢進行探究實驗。

[提出問題]該水垢的主要成分是什么？

[查閱資料]

（1）水垢主要是由兩種化合物組成的混合物。

（2）CaCO3、Mg（OH）2難溶于水，Ca（OH）2、MgCO3微溶于水。

[猜想與假設]猜想一：Mg（OH）2、Ca（OH）2；猜想二：____；

猜想三：CaCO3、Mg（OH）2；猜想四：Ca（OH）2、MgCO3。

[設計實驗]

實驗步驟	實驗現象	解釋或結論
①取適量水垢于試管中加入足量水，充分振蕩，再滴入幾滴酚酞溶液	無明顯現象	說明水垢中沒有___（填化學式）
②取①的上層清液滴入稀鹽酸中	無明顯現象	說明水垢中沒有___（填化學式）
③將①中上層液體倒出，向試管中加足量鹽酸，并將涂有澄清石灰水的玻璃片蓋在試管口	試管中的現象____，玻璃片上石灰水變渾濁	說明水垢中有CaCO3
④向③實驗后的試管中加入足量氫氧化鈉溶液	出現白色沉淀	說明水垢中有Mg（OH）2

[結論與反思]

（1）通過以上實驗得出結論猜想三成立。

（2）有同學認為做實驗①②就可以得出結論，③④是多余的。你是否同意？請說出理由：____。

（3）寫出實驗③中CaCO3與鹽酸反應的化學方程式：___。

[拓展與提升]已知CaCO3、Mg（OH）2既能溶于鹽酸也能溶于醋酸。如果讓你處理該水壺中水垢，最好選擇鹽酸還是醋酸？說說你選擇的理由：____。

Answer 1

【答案】硬水 CaCO3、MgCO3 Ca（OH）2 MgCO3 固體溶解，有氣泡產生 同意，查閱資料可知水垢中有兩種化合物，實驗①②已經排除了Ca（OH）2和MgCO3，只剩下CaCO3、Mg（OH）2 CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O 醋酸，因為鹽酸是強酸，控制不好多余鹽酸與鋁反應損壞水壺

【解析】

某飲用水中含有較多Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2，該水屬于硬水。

故填：硬水。

[猜想與假設]

猜想一：Mg（OH）2、Ca（OH）2；

猜想二：CaCO3、MgCO3；

猜想三：CaCO3、Mg（OH）2；

猜想四：Ca（OH）2、MgCO3。

故填：CaCO3、MgCO3。

[設計實驗]

①取適量水垢于試管中加入足量水，充分振蕩，再滴入幾滴酚酞溶液，無明顯現象，是因為溶液中不含有氫氧化鈣；

②取①的上層清液滴入稀鹽酸中，無明顯現象，說明溶液中不含有碳酸鎂；

③將①中上層液體倒出，向試管中加足量鹽酸，并將涂有澄清石灰水的玻璃片蓋在試管口，固體溶解，有氣泡產生，石灰水變渾濁，是因為碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，說明固體中含有碳酸鈣。

故填：Ca（OH）2；MgCO3；固體溶解，有氣泡產生。

[結論與反思]

（2）做實驗①②就可以得出結論，③④是多余的，理由：查閱資料可知水垢中有兩種化合物，實驗①②已經排除了Ca（OH）2和MgCO3，只剩下CaCO3、Mg（OH）2。

故填：同意，查閱資料可知水垢中有兩種化合物，實驗①②已經排除了Ca（OH）2和MgCO3，只剩下CaCO3、Mg（OH）2。

（3）實驗③中CaCO3與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O。

故填：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O。

[拓展與提升]

最好選擇醋酸，理由：因為鹽酸是強酸，控制不好多余鹽酸與鋁反應損壞水壺。

故填：醋酸，因為鹽酸是強酸，控制不好多余鹽酸與鋁反應損壞水壺。