Question

我區某中學化學研究性學習小組為了探究水垢的成因和主要成分，從教材和互聯網上查得如下資料：
Ⅰ．鍋爐用水硬度高了十分危險，因為鍋爐內結垢后不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴重時還可能引起爆炸．
Ⅱ．用適量的鹽酸可以將熱水瓶膽壁上的水垢[主要成分是Mg（OH）₂和CaCO₃]除去．
Ⅲ．天然水中一般都含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^﹣等離子，在加熱條件下，這些離子趨于生成溶解度更小的物質—水垢．
（1）小李同學對該井水進行如下探究，其做法及結論合理的是 _________ ．（填序號）
A、用燒杯取少量該井水，加入適量肥皂水，攪拌，發現有較多浮渣產生，說明該井水為硬水．
B、用燒杯取少量井水，加入一定量活性炭，攪拌、過濾，可吸附井水中的鈣、鎂離子，并使井水軟化．
C、取較多井水，加熱煮沸，煮沸后的井水硬度降低．
（2）某同學為了粗略測定某鍋爐水垢中CaCO₃的質量分數，取6.0g 樣品，逐滴加入稀鹽酸至不再產生氣泡為止，共生成2.2g CO₂氣體．試計算樣品中CaCO₃的質量分數．
（3）若要計算上述反應所消耗的鹽酸溶液的質量分數，題中還缺少的一個數據是_________．
（4）乙同學設計了下列實驗裝置進一步探究水垢的成分．其主要操作步驟如下：
①按圖組裝儀器，將50g水垢試樣放入錐形瓶中，加入足量某酸溶液；
②測量一定時間內干燥管內物質增加的質量（見下列曲線）；
③待錐形瓶中不再產生氣泡時，打開活塞B，從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣；
④再次稱量干燥管內物質增加的質量；
⑤重復③和④的操作，直至干燥管內物質質量不變．研究性小組的同學通過簡單計算，認為水垢中一定含有少量MgCO₃，理由是_________．

Answer 1

（1）AC；
（2）設6.0g鍋爐水垢樣品中CaCO₃的質量為x
　CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
　 100                  　　　　　　44
　　x                   　　　　　    2.2g

x=5.0g
鍋爐水垢樣品中碳酸鈣的質量分數=×100%=83.3%
答：鍋爐水垢樣品中碳酸鈣的質量分數為83.3%．
（3）稀鹽酸溶液的質量（其他答案合理即可）
（4）即使50g水垢全部為CaCO₃，產生CO₂的質量應為22g，而實驗測得生成的CO₂質量＞22g．