位于清远市连州境内的“连州地下河”是闻名遐迩的旅游景点.(1)有一位游客在洞内将装满水的矿泉水瓶中的水倒掉,然后盖紧瓶盖,很高兴地说:“我可以用这瓶气体很准确地测定

位于清远市连州境内的“连州地下河”是闻名遐迩的旅游景点.
(1)有一位游客在洞内将装满水的矿泉水瓶中的水倒掉,然后盖紧瓶盖,很高兴地说:“我可以用这瓶气体很准确地测定洞内空气成分及含量.”你已经知道,用排水法收集到的气体常常含有较多的水蒸汽.要收集到洞内真实的空气,你对游客有什么好的建议:______.
(2)洞内不但可以欣赏如诗如画美景,还可以河上泛舟.请你设计一简单的实验方法探究洞内河水是否为硬水:______.
(3)某研究性学习小组对洞内河水进行了进一步的探究.以下是对由煮沸洞内河水产生的水垢所作的探究的一部分,请完成相关问题.
[探究课题]探究水垢的主要成分
[查阅资料]天然水中一般含有Ca 2+ 、Mg 2+ 、HCO 3 - 等离子,加热时这些离子趋于生成溶解度更小的物质从而形成水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物).下面是有可能成为水垢成分的一些物质的溶解性情况:
物质 Ca(HCO 3 2 Mg(HCO 3 2 Mg(OH) 2 Ca(OH) 2 CaCO 3 MgCO 3
溶解性 可溶 可溶 不溶 微溶 不溶 微溶
[提出猜想]根据上述物质的溶解性表和相关知识,提出如下猜想:水垢的主要成分中一定含有Mg(OH) 2 和______(填写化学式,下同),可能含有Ca(OH) 2 和______.
下面是根据设计方案进行的实验并得出的相关结论:
在试管A中放入适量研碎的水垢,加入适量的蒸馏水,充分震荡.
①取试管A中一定量的上层清液放入另一支试管B中,加入______溶液,没有白色沉淀,证明水垢中无Ca(OH) 2
②将试管A中的剩余上层清液倒出,然后试管A中加入______溶液,有气泡产生,将产生的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,说明水垢中一定含有碳酸盐.

参考答案


(1)排水法收集洞中空气时水对所采集空气有所影响,而改用注射器抽取洞内空气对所采集所气体没有丝毫影响,因此建议使用注射器进行洞内空气的采集;
(2)取河水样品加入肥皂水,如果观察到泡沫大量减少,则可判断河水为硬水;
(3)[提出猜想]由于氢氧化镁、碳酸钙都不能溶于水,因此水垢中一定含有此两种沉淀物;由于氢氧化钙、碳酸镁微溶于水,不能完全溶解的两种物质也就形成沉淀物,所以水垢中可能含有这两种微溶物质;
①向所取清液中滴加碳酸钠溶液,碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,而没有白色沉淀,证明清液中不含有氢氧化钙,则水垢中不含氧化钙;
②向所余固体中滴加稀盐酸,若有气体放出则将气体通入澄清石灰水,观察到澄清石灰水变浑浊可说明固体中含有碳酸盐.
故答案为:
(1)改用注射器对空气进行取样,避免采集样品时对空气成分的影响;
(2)取河水加入肥皂水,观察泡沫,泡沫少则河水为硬水;
(3)[提出猜想]CaCO 3 ;MgCO 3 ;①Na 2 CO 3 ;②HCl.

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