Question

【題目】小華同學發現自家的水壺用久以后底部會附著一層白色固體，查閱資料后得知，水在加熱或長久放置時，溶于水中的可溶性鈣和鎂的化合物會生成沉淀（水垢），于是他邀請同學小雪進行了以下實驗探究。

探究一：自家的井水是軟水還是硬水？

取少量井水樣品于試管中，加入_____，振蕩，出現大量浮渣，由此得出結論：自家的井水屬于___。

探究二：白色固體的主要成分是什么？

（假設與猜想）猜想I:CaCO3

猜想Ⅱ：____（填化學式）。

猜想Ⅲ：CaCO3和Mg（OH）2

（實驗與探究）取少量白色固體樣品（不考慮雜質和微溶物對實驗的影響）于試管中，向其中加入足量稀鹽酸，白色固體溶解，有______產生，根據以上現象，小華認為：猜想I正確。小雪認為小華的結論不嚴謹，理由是_______。經過兩人反復討論，進一步設計了如下實驗。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取上述實驗中的上層清液于試管中，滴加足量NaOH溶液	無明顯現象	猜想I成立
	_____	猜想Ⅲ成立

Answer 1

【答案】肥皂水 硬水 Mg(OH)2 氣泡 白色固體的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂的混合物時，也有氣泡產生 產生白色沉淀

【解析】

探究一：通常用肥皂水來鑒別硬水和軟水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在軟水中泡沫較多，出現大量浮渣，說明該井水屬于硬水，故填：肥皂水；硬水；

探究二：假設與猜想：硬水中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，加熱時會形成沉淀，結合其它猜想，故猜想Ⅱ：Mg(OH)2；

實驗與探究：小華認為：猜想I正確。故通過實驗現象能得到白色固體中含有碳酸鈣，碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，故有氣泡產生；

白色固體的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂時，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，氫氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，也有氣泡產生，故小華的結論不嚴謹；

實驗步驟：由于碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，氫氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，故取上層清液于試管中，滴加氫氧化鈉，氯化鎂能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂白色沉淀，無明顯現象，說明上層清液中不含氯化鎂，即白色固體中不含氫氧化鎂，故猜想I成立；如果產生白色沉淀，說明上層清液中含氯化鎂，即白色固體中含氫氧化鎂，故猜想Ⅲ成立。