1. 小昊在复习了水这一章节后,回到家中观察到家中的水壶也有一层水垢。于是他和化学兴趣小组的同学一起对水壶中的水垢成分进行如下探究。
(1) (提出问题)水垢的成分是什么?

(知识回顾)水垢主要是硬水煮沸后产生的,生活中常用鉴别硬水。

(2) (查阅资料)

ⅰ硬水中的碳酸氢钙和碳酸氢镁在沸腾的水里分解生成难溶性的碳酸钙和氢氧化镁沉淀,就形成了水垢。

ⅱ无水硫酸铜遇水变蓝。

ⅲ氢氧化镁高温条件下会分解生成氧化镁和水。

(提出猜想)猜想①:碳酸钙、硫酸镁;   猜想②:碳酸钙、氢氧化镁;

(设计实验)(温馨提示:假设水垢中没有其他成分,所有的反应均反应完全)

小组讨论后一致认为猜想①不需要实验验证即可否定,其理由是。大家综合考虑后设计实验装置如下。

(3) (进行实验)加热一段时间后观察到,装置B中,装置C澄清石灰水变浑浊,说明猜想②成立。
(4) (实验结论)水垢中含有碳酸钙、氢氧化镁

(反思交流)家用除垢剂原料配方中一般用稀盐酸而不用稀硫酸的原因是

(5) (实验拓展)小昊从老师那里得知碳酸镁微溶于水,在硬水中也容易形成水垢。于是他又和兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。

取10 g水垢样品,加入足量的稀盐酸充分反应,D中固体全部溶解,有气泡产生, 测得反应后F装置质量增加m g。装置F中反应的化学方程式

(6) (分析预测)若水垢中含有碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁,则m的取值范围是
【考点】
实验探究物质的组成成分以及含量; 化学实验方案设计与评价;
【答案】

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2. Vc泡腾片是一种含有大量维生素C的片状药剂,可增强机体抵抗力,用于预防和治疗坏血病等疾病。泡腾片的成分中含有崩解剂,崩解剂在崩解过程中能迅速产生大量气泡(如图1所示)。针对Vc泡腾片投入水中迅速崩解产生大量气泡这一现象,激起了同学们浓厚的兴趣,在老师的指导下,兴趣小组的同学们对某Vc泡腾片的发泡原理进行如下探究活动。请回答相关问题。

【查阅资料】

①该Vc泡腾片的主要成分有:维生素C(化学式为C6H8O6、柠檬酸(H3Ci)、食盐(NaCl)、碳酸氢钠(NaHCO3、淀粉[(C6H10O5n]、山梨糖醇(C6H14O6)等

②泡腾崩解剂包括酸源和碱源,常用的酸源有柠檬酸等,常用的碱源有碳酸氢钠等。

③柠檬酸是一种有机酸,碳酸氢钠俗称小苏打。

④碱石灰的主要成分为NaOH和CaO的混合物。

(1) 该泡腾片属于(填“混合物”或“纯净物”),其中维生素C由种元素组成。

【实验探察】

探究一:Vc泡腾片的发泡原理

(2) 按如图2装置进行实验,将稀盐酸滴入碳酸氢钠固体中,观察到的现象是:,请写出其反应的化学方程式
(3) 图3是稀盐酸与碳酸氢钠反应的微观示意图,结合图2。实验可知稀盐酸和NaHCO3反应的微观实质是
(4)

实验结论:结合资料得出该Vc泡腾片的发泡原理是柠檬酸与碳酸氢钠发生反应。

探究二:探究Vc泡腾片中NaHCO3的含量

为探究该Vc泡腾片中NaHCO3的含量,同学们进行了如图4所示的探究。

实验步骤:

Ⅰ、连接装置,检查装置的气密性

Ⅱ、向B装置中加入10.00g泡腾片,反应前称得D装置及药品的质量为200.00g;

Ⅲ、按图A所示连接好装置后,关闭K,向B装置中加入足是的稀硫酸,B中发生反应的化学方程式为:H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2↑;

Ⅳ、当B装置中不再有气泡产生时,打开K,先通入一段时间的空气(将B装置中产生的CO2气体全部排入D装置),待D装置中质量不再发生变化,称量D装置及药品质量为201.32g。(原装置中的空气对实验结果的影响忽略不计)。

实验结论:

根据以上实验可知:图4中A装置的作用是,该Vc泡腾片中NaHCO3的质量分数为。如果没有E装置,测得NaHCO3的质量分数将(填“偏大”或“偏小”或“不变”)。

【实验反思】

①由于Vc泡腾片投入水中会迅速产生大量二氧化碳,直接服用易导致腹胀,腹痛甚至置肠穿孔,所以应先用水溶解摇匀后再服用;

②服用Vc泡腾片请遵医喝。

实验探究题 困难