小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时...

小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢），于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。

探究一：自家的井水是软水还是硬水？

取少量井水样品于试管中，加入_____，振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于___。

探究二：白色固体的主要成分是什么？

（假设与猜想）猜想I:CaCO3

猜想Ⅱ：____（填化学式）。

猜想Ⅲ：CaCO3和Mg（OH）2

（实验与探究）取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，白色固体溶解，有______产生，根据以上现象，小华认为：猜想I正确。小雪认为小华的结论不严谨，理由是_______。经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。

九年级化学科学探究题中等难度题查看答案及解析

小明拿起家中的水壶准备煮水时，发现壶内有些褐色的固体。为了探究其成分，与兴趣小组同学查阅资料后获知这些褐色的固体是水垢，它可能是因为水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2等可溶性物质在加热时生成了CaCO3和Mg(OH)2。

（1）含有较多Ca(HCO3)2的水称_____（填“硬水”或“软水”），加热时发生反应的化学方程式为__________。

（2）小明认为本市属喀斯特地貌，以石灰岩为主，该水垢的成分只有CaCO3；但小白不同意，认为也可能只有Mg(OH)2，还可能______________。

（3）小明为了证明自己的猜想，设计如下实验方案：

（4）小白不认可小明的结论，认为他的实验操作有缺陷，原因是_________________________。

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小明拿起家中的水壶准备煮水时，发现壶内有些褐色的固体。为了探究其成分，与兴趣小组同学查阅资料后获知这些褐色的固体是水垢，它可能是因为水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2等可溶性物质在加热时生成了CaCO3和Mg(OH)2。

（1）含有较多Ca(HCO3)2的水称_____（填“硬水”或“软水”），加热时发生反应的化学方程式为__________。

（2）小明认为本市属喀斯特地貌，以石灰岩为主，该水垢的成分只有CaCO3；但小白不同意，认为也可能只有Mg(OH)2，还可能______________。

（3）小明为了证明自己的猜想，设计如下实验方案：

（4）小白不认可小明的结论，认为他的实验操作有缺陷，原因是_________________________。

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小明拿起家中的水壶准备煮水时，发现壶内有些褐色的固体。为了探究其成分，与兴趣小组同学查阅资料后获知这些褐色的固体是水垢，它可能是因为水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2等可溶性物质在加热时生成了CaCO3和Mg(OH)2。

（1）含有较多Ca(HCO3)2的水称_____（填“硬水”或“软水”），加热时发生反应的化学方程式为__________。

（2）小明认为本市属喀斯特地貌，以石灰岩为主，该水垢的成分只有CaCO3；但小白不同意，认为也可能只有Mg(OH)2，还可能______________。

（3）小明为了证明自己的猜想，设计如下实验方案：

（4）小白不认可小明的结论，认为他的实验操作有缺陷，原因是_________________________。

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水壶长时间使用后壶底会有白色固体附着，俗称水垢，某化学兴趣小组的同学设计实验研究水垢的成分，请你和他们一起探究。

[查阅资料]硬水中含有较多的可溶性的钙镁化合物，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2。它受热易分解，生成难溶性的化合物、气体等物质，造成水垢。

[提出问题]水垢的中含有碳酸钙吗?

[实验设计]小组同学设计了如图所示的实验装置，充分反应至不再有气泡产生为止，观察到A处试管中有白色固体残留，B处浓硫酸的质量增大，C处澄清石灰水变浑浊。装置中氢氧化钠溶液的作用是_____。

(1)小明同学认为一定有CO2、_____(填化学式)生成。小红从反应物的元素的组成分析，认为气体还可能有氧气或氢气，请你用设计一个简单实验帮助她判断_____。

(2)小明认为该白色固体是碳酸钙，请你帮他完成实验探究，填写下表:

[小结]水垢的中含有碳酸钙。

[实验反思]小明同学查阅资料得知硬水中的另一种可溶性物质碳酸氢镁的性质和碳酸氢钙相似,也会发生上述反应，请写出碳酸氢镁受热分解的反应方程式____。

(3)小明取50g水垢与稀盐酸反应，得出了图中的数据，通过计算可知：水垢中一定含有(填化学式)_____，理由是_____。

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水壶长时间使用后壶底会有白色固体附着，俗称水垢，某化学兴趣小组的同学设计实验研究水垢的成分，请你和他们一起探究。

[查阅资料]硬水中含有较多的可溶性的钙镁化合物，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2。它受热易分解，生成难溶性的化合物、气体等物质，造成水垢。

[提出问题]水垢的中含有碳酸钙吗?

[实验设计]小组同学设计了如图所示的实验装置，充分反应至不再有气泡产生为止，观察到A处试管中有白色固体残留，B处浓硫酸的质量增大，C处澄清石灰水变浑浊。装置中氢氧化钠溶液的作用是_____。

(1)小明同学认为一定有CO2、_____(填化学式)生成。小红从反应物的元素的组成分析，认为气体还可能有氧气或氢气，请你用设计一个简单实验帮助她判断_____。

(2)小明认为该白色固体是碳酸钙，请你帮他完成实验探究，填写下表:

[小结]水垢的中含有碳酸钙。

[实验反思]小明同学查阅资料得知硬水中的另一种可溶性物质碳酸氢镁的性质和碳酸氢钙相似,也会发生上述反应，请写出碳酸氢镁受热分解的反应方程式____。

(3)小明取50g水垢与稀盐酸反应，得出了图中的数据，通过计算可知：水垢中一定含有(填化学式)_____，理由是_____。

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兴趣小组的同学通过实验探究热水壶底部水垢的主要成分。

（提出问题）硬水煮沸后的白色固体（水垢）中含有什么物质？

（查阅资料）

Ⅰ.硬水中含有一定量的 Ca(HCO3)2 和 Mg(HCO3)2，加热时趋于生成溶解度更小的物质。 有关物质的溶解性：

Ⅱ. Mg(OH)2 和 MgCO3 受热分解均分别生成对应的两种氧化物。

（猜想）水垢的主要成分一定含有不溶的Mg(OH)2 和________，可能含有微溶的Ca(OH)2和______。

（实验）

（1）初步探究白色固体成分

①甲同学取白色固体少许，加入适量水充分溶解，在上层清液中滴加________溶液（选 填序号），没有白色沉淀生成，说明水垢中无 Ca(OH)2；

A 碳酸钠　　 B 氯化钾　　 C 碳酸钾

②另取白色固体加入稀盐酸，观察到有气泡产生，甲同学认为还含有 MgCO3，其他同学否定了他的结论，理由是__________。

③已知Ca(HCO3)2 受热分解与碳酸氢钠受热分解类似，请写出Ca(HCO3)2 受热分解的化学方程式___________________。

（2）为进一步确定白色固体的成分，乙同学称取 20g 白色固体，设计如下实验：

碱石灰的主要成分是固体 CaO 和 NaOH 的混合物。

①反应前，先通一段时间的空气，目的是______________。

②实验中 E 装置的作用是____________________。

③充分反应后，测得 C 增重 1.8g，D 中增重 6.6g。20g 白色固体中 Mg(OH)2 的质量是___________________g。

（结论）该白色固体中氢氧化镁与碳酸钙的质量比为_________。

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兴趣小组同学发现实验室一片久置的铜片表面附着有一层绿色固体，查阅资料得知绿色固体是铜绿 [化学式为Cu2(OH)2CO3]，能与稀硫酸反应产生硫酸铜、水和二氧化碳，加热产生氧化铜、水和二氧化碳。下面是小组同学回收铜的实验流程：

回答下列问题：

（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都需要进行过滤的操作，过滤用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和　　　　　　　　　 。溶液A所含的溶质有　　　　　　　　 （填化学式）

（2）写出下列反应的化学方程式：步骤Ⅲ　　　　　　　　　　　　　 ，步骤Ⅴ　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）同一久置铜片分别通过途径甲和途径乙最终得到的铜的质量是：途径甲　　　　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）途径乙。

（4）途径甲比途径乙更好的理由是　　　　　　　　　　　　　　 （答一点）。

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兴趣小组同学发现实验室一片久置的铜片表面附着有一层绿色固体，查阅资料得知绿色固体是铜绿 [化学式为Cu2(OH)2CO3]，能与稀硫酸反应产生硫酸铜、水和二氧化碳，加热产生氧化铜、水和二氧化碳。下面是小组同学回收铜的实验流程：

回答下列问题：

（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都需要进行过滤的操作，过滤用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和　　　　　　　　　 。溶液A所含的溶质有　　　　　　　　 （填化学式）

（2）写出下列反应的化学方程式：步骤Ⅲ　　　　　　　　　　　　　 ，步骤Ⅴ　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）同一久置铜片分别通过途径甲和途径乙最终得到的铜的质量是：途径甲　　　　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）途径乙。

（4）途径甲比途径乙更好的理由是　　　　　　　　　　　　　　 （答一点）。

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科学离不开探究。小明同学发现水壶长时间使用会有白色固体附着。请你帮助他完成以下探究活动，并回答有关问题。

【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)。有关物质的溶解度(20℃)见下表：

【提出猜想】水垢的主要成分一定含有CaCO3、Mg(OH)2，可能含有Ca(OH)2和MgCO3。

【设计方案】

(1)甲同学在烧杯中放入少量研碎的水垢，加入适量蒸馏水充分搅拌，取上层清液加入_______________，没有白色沉淀，说明水垢中无Ca(OH) 2；

(2)乙同学设计下列实验装置，进一步确定水垢中含有碳酸盐的成分，步骤如下：

①按图组装仪器，将50g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量某酸溶液；

②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量(见下列曲线)；

③待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞B，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；

④再次称量干燥管内物质增加的质量；

⑤重复③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。

a．步骤①所加的酸溶液是__________________；

b．装置Ⅱ的作用是________________________；从导管A处缓缓鼓人一定量的空气时，装置I的作用是______________________；

c．研究性小组的同学经过简单计算，认为水垢中一定含有MgCO3，理由是_________。

【反思延伸】生活中将硬水变成软水的方法有_____________________________。

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