Question

興化地處里下河地區(qū)，河港縱橫，水系發(fā)達(dá)．但河水中含有較多的碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]，水的硬度較大．（查閱資料：碳酸氫鈣易溶于水．當(dāng)溶有碳酸氫鈣的水遇熱時(shí)，溶解在水里的碳酸氫鈣就會(huì)發(fā)生分解，生成碳酸鈣沉積下來，這就形成了水垢Ca（HCO₃）₂^△CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑）．已知碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂等物質(zhì)均能在加熱條件下發(fā)生類似的反應(yīng)．而碳酸鈉、碳酸鉀則在通常情況下比較穩(wěn)定，加熱不分解．
請你根據(jù)上述信息完成下列各題：
（1）根據(jù)上述信息可知，水垢的主要成分是

 

．你能用什么方法來除去水垢？（用化學(xué)方程式表示）

 

．
（2）若碳酸鎂粉末中混有少量的碳酸氫鎂，請寫出除去雜質(zhì)碳酸氫鎂的方法（用化學(xué)方程式表示）

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)室有兩包質(zhì)量均為10.6g的固體，分別是碳酸鈉和碳酸氫鈉．現(xiàn)分別經(jīng)如下處理：①充分加熱 ②滴加足量的稀鹽酸 ③將兩步反應(yīng)生成的氣體全部收集后通入足量的澄清石灰水．則生成沉淀的質(zhì)量

 

（填“相等”、“不相等”或“無法判斷”）．
（4）在加熱條件下密閉容器內(nèi)發(fā)生某一化學(xué)反應(yīng)，現(xiàn)對反應(yīng)體系內(nèi)的X、Y、Z、Q四種物質(zhì)進(jìn)行測定，測得數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	X	Y	Z	Q
反應(yīng)前質(zhì)量（g）	40.0	4.6	37.8	0.0
反應(yīng)后質(zhì)量（g）	43.6	待測數(shù)據(jù)	4.2	8.8

請回答下列問題：
①上表中的”待測數(shù)據(jù)”的數(shù)值是

 

．
②此密閉容器內(nèi)反應(yīng)類型屬于

 

（填基本反應(yīng)類型）．
③若X是水，Q是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，且X、Y、Z、Q四種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：1：2：1，則物質(zhì)Y的相對分子質(zhì)量為

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)若不慎使用了濃鹽酸，生成的氣體中除混有水蒸氣外還可能混有

 

氣體，這是因?yàn)闈恹}酸具有

 

性．
現(xiàn)要除去雜質(zhì)氣體，可采用如圖所示的裝置把不純的氣體進(jìn)行洗氣．
①不純氣體應(yīng)從

 

（填“a”或“b”）端通入．
②若只需要把生成的氣體干燥，可在瓶中盛放

 

．
③可在瓶中盛放飽和的碳酸氫鈉溶液除去另一種雜質(zhì)氣體．寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

分析：水垢的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳．碳酸氫鎂受熱容易分解生成碳酸鎂、水和二氧化碳．根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出相等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉通過加熱、與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量．根據(jù)反應(yīng)物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以判斷反應(yīng)類型、相對分子質(zhì)量等．濃鹽酸易揮發(fā)，濃硫酸能吸水，可以作干燥劑．根據(jù)物質(zhì)和所含有的雜質(zhì)的性質(zhì)方面分析、判斷，從而找出除去雜質(zhì)的正確方法．

解答：解：（1）根據(jù)上述信息可知，水垢的主要成分是碳酸鈣．故填：CaCO₃（或碳酸鈣）．
碳酸鈣能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以可以用稀鹽酸除去水垢．
反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）碳酸氫鎂受熱容易分解生成碳酸鎂、水和二氧化碳．可以用加熱的方法除去碳酸鎂中的碳酸氫鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Mg（HCO₃）₂

△   .

MgCO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）碳酸鈉中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

12

106

×100%=11.3%．
碳酸氫鈉中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

12

84

×100%=14.3%．
因?yàn)橥ㄟ^以上反應(yīng)碳元素完全轉(zhuǎn)化成了二氧化碳，所以碳酸氫鈉生成的二氧化碳多．故填：不相等．
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，X是生成物，生成了3.6g，Z是反應(yīng)物，反應(yīng)了33.6g，Q是生成物，生成了8.8g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，Y是生成物，生成的Y的質(zhì)量為：33.6g-3.6g-8.8g=21.2g，Y的數(shù)值為：21.2+4.6=25.8．故填：25.8．
②根據(jù)分析可知，反應(yīng)物是一種，生成物是三種，屬于分解反應(yīng)．故填：分解反應(yīng)．
③因?yàn)閄是水，Q是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，且X、Y、Z、Q四種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：1：2：1，則有二氧化碳和Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：1，二氧化碳的質(zhì)量是8.8g，Y的質(zhì)量是21.2g，
設(shè)Y的相對分子質(zhì)量為m，根據(jù)化學(xué)方程式有：

44

m

=

8.8g

21.2g

，解得：m=106．故填：106．
（5）濃鹽酸易揮發(fā)，能夠揮發(fā)出氯化氫氣體．故填：HCl；揮發(fā)．
①不純氣體應(yīng)從a端通入．故填a．
②濃硫酸能吸收水，可以作干燥劑．故填：濃硫酸．
③飽和的碳酸氫鈉溶液可以除去氯化氫氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評：解答本題的關(guān)鍵是要掌握化學(xué)方程式的書寫方法、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算方法、除去雜質(zhì)的方法等方面的知識，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．