Question

請你參與某學習小組進行研究性學習的過程，并協助完成相關任務：

【研究課題】：探究熱水壺底部水垢的主要成分

【查閱資料】：該小組同學通過查閱資料知道，天然水中一般都含有Ca^2＋、Mg^2＋、HCO₃^－等離子，在加熱時，這些離子趨于生成溶解度更小的物質—水垢（主要成分為碳酸鹽、堿等的混合物）。同時，他們還查閱到下列有關物質的溶解性：

物  質	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        。

【設計方案】：

⑴ 甲同學在燒杯中放入少量研碎的水垢，加入適量蒸餾水充分攪拌，取上層清液加入              ，沒有白色沉淀，說明水垢中無Ca(OH)₂；

⑵ 乙同學設計下列實驗裝置，進一步確定水垢中含有碳酸鹽的成分，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。

 

a．步驟①所加的酸溶液是                     。

b．裝置Ⅱ的作用是                                              ；

從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣時，裝置Ⅰ的作用是____________________。

c．研究性小組的同學通過簡單計算，認為水垢中一定含有MgCO₃，理由是         

                                                                        。

【實驗結論】通過上述探究可知：水垢的主要成分有                             。

Answer 1

【提出猜想】 （每空1分）CaCO₃（1分）  MgCO₃；（1分）

【設計方案】⑴ Na₂CO₃溶液 （1分）； ⑵ a．稀鹽酸（1分）　；　b．吸收CO₂中的水（1分）；  除去空氣中的CO₂（1分）  c．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（2分）

【實驗結論】Mg(OH)₂、CaCO₃、MgCO₃（2分）