Question

某地下水含有大量Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂（已知這兩物質均溶于水）．該地下水屬于______（填“軟水”、“硬水”）．長期煮沸該水，鍋底會產生一層白色固體（水垢），某化學小組對該白色固體（水垢）的成分進行如下探究：
【提出猜想】
猜想①白色固體是CaCO₃；猜想②白色固體是Mg（OH）₂；猜想③白色固體是CaCO₃和Mg（OH）₂．
【設計實驗1】

實驗步驟	可能出現的現象	結論
（1）______	白色固體完全溶解 無氣泡產生	結論1：猜想②正確
（2）取白色固體少量于試管中，加入適量稀鹽酸	______	結論2：猜想①正確

【反思與評價】你認為不夠嚴密的結論是______（填結論1或結論2），理由是______．
同學們經過反復討論提出了驗證猜想③的實驗方案：（以下微溶物視為易溶物）
【設計實驗2】

實驗步驟	可能出現的現象	結論
（1）取少量白色固體于試管中，向其中加入足量稀鹽酸	______	猜想③成立
（2）再向上述反應后的溶液中滴加足量______	有白色沉淀物生成

Answer 1

【答案】分析：根據硬水的定義分析．含有大量Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂的水為硬水；
【設計實驗1】（1）根據氫氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水分析解答；
（2）根據碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳分析；
【反思與評價】根據碳酸鈣和稀鹽酸反應的現象與碳酸鈣和氫氧化鎂的混合物與鹽酸反應的現象相同分析；
【設計實驗2】（1）根據碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳分析；
（2）根據氯化鎂能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀分析．
解答：解：根據題意可知，某地下水含有大量Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂的水，應為硬水；
【設計實驗1】（1）由題意可知，現象是白色固體完全溶解，無氣泡產生；由于氫氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，固體溶解且無氣泡生成．所以，實驗步驟（1）是：取白色固體少量于試管中，加入適量稀鹽酸；
（2）由于碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳．所以，（2）中產生的現象是：白色固體完全溶解
有氣泡產生；
【反思與評價】由于碳酸鈣和稀鹽酸反應的現象與碳酸鈣和氫氧化鎂的混合物與鹽酸反應的現象相同．都是白色固體完全溶解，有氣泡產生，所以，結論2不夠嚴密；
【設計實驗2】
（1）由于碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳．所以，（2）中產生的現象是：白色固體完全溶解
有氣泡產生；
（2）由于氯化鎂能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀，溶液中又有過量的稀鹽酸，所以再向上述反應后的溶液中滴加足量氫氧化鈉溶液，有白色沉淀物生成．綜合以上（1）（2）實驗可以得出猜想③成立的結論．
故答為：硬水；【設計實驗1】（1）取白色固體少量于試管中，加入適量稀鹽酸；（2）白色固體完全溶解，有氣泡產生；【反思與評價】結論2，CaCO₃和Mg（OH）₂的混合物加入鹽酸時，白色固體完全溶解，有氣泡產生；【設計實驗2】（1）白色固體完全溶解，有氣泡產生；（2）氫氧化鈉溶液．
點評：本題重點考查了碳酸鈣和氫氧化鎂與稀鹽酸反應時現象的不同，側重酸堿鹽之間化學反應的考查，熟練掌握氫氧化鎂和碳酸鈣能和稀鹽酸反應的性質和現象不難解答．