某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答相关问题。
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质——水垢(主要成分为碳酸盐和碱)。有关物质的溶解性见下表(20℃):
| 阴离子 阳离子 |
OH- |
CO32- |
HCO3- |
| Ca2+ |
微溶 |
不溶 |
可溶 |
| Mg2+ |
不溶 |
微溶 |
可溶 |
根据上述物质的溶解性,小组同学确定水垢的主要成分中一定含有 和 ,可能含有Ca(OH)2和MgCO3。
【提出问题】水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)2和MgCO3呢?
【实验方案1】确定水垢中是否含Ca(OH) 2
| 实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
| 在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液。 |
没有白色沉淀产生 |
水垢中 。 |
【实验方案2】确定水垢中是否含MgCO3
利用下列实验装置,完成实验2探究。其主要实验步骤如下:
精确称量D、E装置总质量为600.0g,按上图组装后,将9.8g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑稀盐酸的挥发性以及装置内空气、外界空气对实验的影响)。
【实验讨论】
⑴加入药品前应 ,反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是 。
⑵任写一个装置B中生成气体的化学反应方程式: 。
⑶装置 B中生成CO2的质量为 g。通过计算说明该水垢中 (填序号)含MgCO3。
A.一定 B.一定不 C.可能 D.无法确定
【实验方案3】定量探究水垢中氢氧化镁的质量分数
另取质量为9.8g的水垢试样,加入7.3%稀盐酸与之恰好完全反应,测得消耗稀盐酸110 g。结合以上数据和实验结论,计算水垢样品中氢氧化镁的质量分数(写出完整的计算过程,计算结果保留一位小数)。
某化工厂怀疑采购来的烧碱有部分变质,工厂技术员为了测定其变质情况,即测定烧碱的纯度(假设样品中只有氢氧化钠和碳酸钠这两种成分,且碳酸钠是变质产生的),做了如下实验:取烧碱样品20g,分四次加入到36.5g一定浓度的稀盐酸中,数据如下表所示
| 实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
| 每次加入样品的质量/g |
5 |
5 |
5 |
5 |
| 反应后剩余物质的总质量/g |
40.4 |
44.3 |
M |
54.3 |
请根据提供的数据,回答下列问题:
(1)表格中m的数值为.
(2)请计算烧碱样品中烧碱的纯度.
汽车尾气排放出的气体主要有NO 和NO2,它们污染环境,可用氨气(NH3) 除去.反应的化学方程式为:2NH3+NO+NO2
2N2+3H2O.若反应后得到56g N2,理论上消耗氨气多少克?
某化工厂技术员小李分析氯化钡和氯化钠组成的产品中氯化钠的质量分数,取16.25g固体样品全部溶于143.6g水中,向所得溶液中滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,记录了如图表示的曲线关系。
(1)当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时,消耗10.6%的碳酸钠溶液的质量是多少?
(2)产品中氯化钠的质量分数是多少?
(3)当氯化钡与碳酸钠恰好完全反应时,过滤所得溶液中溶质的质量分数是多少?
碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是中学化学研究的重要内容。
(1)“低碳生活”倡导低能量、低消耗主要是为了减少(填化学式)的排放量。
(2)下图为元素周期表中的一格,下列说法不正确的是(填标号)。
| A.碳元素属于非金属元素 |
| B.碳原子核内质子数为6 |
| C.碳的原子结构示意图为 |
| D.碳的相对原子质量为12.01 |
(3)称取12.5 g石灰石(主要成分是CaCO3,杂质不参加反应)放入烧杯中,向其中加入50 g稀盐酸,二者恰好完全反应。反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1 g(不包括烧杯的质量,且气体的溶解忽略不计)。试计算石灰石中杂质的质量分数。
为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数,取矿石样品40 g, 加入盐酸后恰好完全反应,共用去盐酸219 g,过滤、洗涤、干燥后得滤渣8 g(矿石中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应)。计算:
(1)赤铁矿石中氧化铁的质量分数;
(2)盐酸的质量分数。