水垢的探究.pptVIP

由水垢引发的探究 八十一中学 化学组 龙金霞 茶具或水具用久以后会产生水垢，如不及时清除干净，经常饮用会引起消化、神经、泌尿、造血、循环等系统的病变而引起衰老，这是由于水垢中含有较多的有害金属元素如镉、汞、砷、铝等造成的。 科学家曾对使用过98天的热水瓶中的水垢进行过化学分析，发现有害金属元素较多：镉为0.034毫克、汞为0.44毫克、砷为0.21毫克、铝为0.012毫克。这些有害金属元素对人体危害极大。 锅炉的水垢会浪费燃料，影响安全运行，缩短锅炉寿命等 查阅资料得知，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表1。 表1 部分钙、镁化合物溶解性表（20℃） 为了确定水垢中是否含Ca(OH)2，某同学作了如表2所示的实验探究1，你能根据他的实验现象得出什么结论？ 表2 实验记录表 为了确定水垢中是否含Ca(OH)2，某同学作了如表2所示的实验探究1，你能根据他的实验现象得出什么结论？ 表2 实验记录表 溶液中OH-的检验 1.酚酞试液 2.紫色石蕊试液 3.CuSO4溶液 4.FeCl3溶液 … 看图说话，为了确定水垢中是否含MgCO3，某兴趣小组在老师的帮助下组装了如图2所示的装置来确定水垢中是否含MgCO3，请你说出下列仪器的名称和各装置的作用。（假设装置中各试剂均足量） 图2 该同学做了如表3所示的实验，并记录相关数据，请思考下列问题。（每一步完全反应） 表3 实验记录表 项 目 攻 关 相对原子质量:Ca-40 C-12 O-16 Mg-24 H-1 Cl-35.5 项目1：假如水垢的成分都是CaCO3，它与足量的稀盐酸反应 能生成CO2多少克？假如CO2全部都是CaCO3生成的，那需要CaCO3多少克？根据以上计算，你能得出什么结论？ 项目2：假如要制取1.25g的CO2，需要多少克HCl与足量的CaCO3反应？如果改用MgCO3呢？通过以上计算，你发现什么规律？当另外称取2.5g的水垢样品与稀盐酸恰好完全反应时，测得消耗的3.65%的稀盐酸超过了56.82g，这说明了什么呢？ 项目1：假如水垢的成分都是CaCO3，它与足量的稀盐酸反应能生成CO2多少克？假如CO2全部都是CaCO3生成的，那需要CaCO3多少克？根据以上计算，你能得出什么结论？ 解：设2.5g CaCO3生成的CO2的质量为x CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 100 44 2.5 g x 100 44 —— = —— 2.5g x x =1.1g 设生成1.25g CO2需要的CaCO3质量为y CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 100 44 y 1.25g 100 44 —— = —— y 1.25g Y =2.84g 结论：水垢中含有CaCO3和MgCO3 项目2：假如要制取1.25g的CO2，需要多少克HCl与足量的CaCO3反应？如果改用MgCO3呢？通过以上计算，你发现什么规律？当另外称取2.5g的水垢样品与稀盐酸恰好完全反应时，测得消耗的3.65%的稀盐酸超过了56.82g，这说明了什么呢？ 解：设制取1.25g CO2，需要X质量HCl与足量的CaCO3反应。 CaCO3 + 2HCl = CaCl2+ H2O +CO2↑ 73 44