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Ca
2+、Mg
2+、HCO
3-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:
阴离子 阳离子
| OH-
| CO32-
| HCO3-
|
Ca2+
| 微溶
| 不溶
| 可溶
|
Mg2+
| 不溶
| 微溶
| 可溶
|
(提出猜想)水垢的主要成分一定有CaCO
3和_____(填化学式),可能含有Ca(OH)
2和______ 。
(提出问题)水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)
2和MgCO
3呢?
(设计方案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。
| ______________
| 一定不含Ca(OH)2
|
(实验方案2)确定水垢中是否含MgCO
3利用下列实验装置,完成实验2探究。其主要实验步骤如下:

其主要实验步骤如下:称量D、E装置总质量为200.0g,按上图组装后,将2.5g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201.25g(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)
(1)反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是 _____A、B装置之间 _____设置干燥装置。(填“要”或“不要”)其理由是______
(2)装置B盛放稀盐酸的仪器作用是:______
(3)装置 B中生成气体的反应的化学方程式为______
(4)装置B中生成气体的质量为______g通过计算说明该水垢中____ (填序号)含MgCO
3。
A 一定 B 一定不 C 可能 D 无法确定
已知CaCO
3相对分子质量为100.Mg CO
3相对分子质量为84):
(实验方案3)确定水垢中是否含有Mg(OH)
2(5)另取质量为1.2g的水垢试样,加入3.65%稀盐酸与之恰好完全反应,测得消耗稀盐酸mg。结合上述实验,判断当m的值满足 _____ 条件时,水垢中一定含有Mg(OH)
2