Question

興化地處里下河地區(qū)，河港縱橫，水系發(fā)達．但河水中含有較多的碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]，水的硬度較大．（查閱資料：碳酸氫鈣易溶于水．當溶有碳酸氫鈣的水遇熱時，溶解在水里的碳酸氫鈣就會發(fā)生分解，生成碳酸鈣沉積下來，這就形成了水垢Ca（HCO₃）₂^△CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑）．已知碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂等物質(zhì)均能在加熱條件下發(fā)生類似的反應．而碳酸鈉、碳酸鉀則在通常情況下比較穩(wěn)定，加熱不分解．
請你根據(jù)上述信息完成下列各題：
（1）根據(jù)上述信息可知，水垢的主要成分是________．你能用什么方法來除去水垢？（用化學方程式表示）________．
（2）若碳酸鎂粉末中混有少量的碳酸氫鎂，請寫出除去雜質(zhì)碳酸氫鎂的方法（用化學方程式表示）________．
（3）實驗室有兩包質(zhì)量均為10.6g的固體，分別是碳酸鈉和碳酸氫鈉．現(xiàn)分別經(jīng)如下處理：①充分加熱 ②滴加足量的稀鹽酸 ③將兩步反應生成的氣體全部收集后通入足量的澄清石灰水．則生成沉淀的質(zhì)量________（填“相等”、“不相等”或“無法判斷”）．
（4）在加熱條件下密閉容器內(nèi)發(fā)生某一化學反應，現(xiàn)對反應體系內(nèi)的X、Y、Z、Q四種物質(zhì)進行測定，測得數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)	X	Y	Z	Q
反應前質(zhì)量（g）	40.0	4.6	37.8	0.0
反應后質(zhì)量（g）	43.6	待測數(shù)據(jù)	4.2	8.8

請回答下列問題：
①上表中的”待測數(shù)據(jù)”的數(shù)值是________．
②此密閉容器內(nèi)反應類型屬于________（填基本反應類型）．
③若X是水，Q是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，且X、Y、Z、Q四種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為1：1：2：1，則物質(zhì)Y的相對分子質(zhì)量為________．
（5）實驗室制取二氧化碳時若不慎使用了濃鹽酸，生成的氣體中除混有水蒸氣外還可能混有________氣體，這是因為濃鹽酸具有________性．
現(xiàn)要除去雜質(zhì)氣體，可采用如圖所示的裝置把不純的氣體進行洗氣．
①不純氣體應從________（填“a”或“b”）端通入．
②若只需要把生成的氣體干燥，可在瓶中盛放________．
③可在瓶中盛放飽和的碳酸氫鈉溶液除去另一種雜質(zhì)氣體．寫出有關反應的化學方程式________．

Answer 1

解：（1）根據(jù)上述信息可知，水垢的主要成分是碳酸鈣．故填：CaCO₃（或碳酸鈣）．
碳酸鈣能和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以可以用稀鹽酸除去水垢．
反應的化學方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）碳酸氫鎂受熱容易分解生成碳酸鎂、水和二氧化碳．可以用加熱的方法除去碳酸鎂中的碳酸氫鎂，反應的化學方程式為：
Mg（HCO₃）₂MgCO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）碳酸鈉中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=11.3%．
碳酸氫鈉中碳元素的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=14.3%．
因為通過以上反應碳元素完全轉化成了二氧化碳，所以碳酸氫鈉生成的二氧化碳多．故填：不相等．
（4）①由表中數(shù)據(jù)可知，X是生成物，生成了3.6g，Z是反應物，反應了33.6g，Q是生成物，生成了8.8g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，Y是生成物，生成的Y的質(zhì)量為：33.6g-3.6g-8.8g=21.2g，Y的數(shù)值為：21.2+4.6=25.8．故填：25.8．
②根據(jù)分析可知，反應物是一種，生成物是三種，屬于分解反應．故填：分解反應．
③因為X是水，Q是能使澄清石灰水變渾濁的氣體，且X、Y、Z、Q四種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為1：1：2：1，則有二氧化碳和Y的化學計量數(shù)之比為1：1，二氧化碳的質(zhì)量是8.8g，Y的質(zhì)量是21.2g，
設Y的相對分子質(zhì)量為m，根據(jù)化學方程式有：，解得：m=106．故填：106．
（5）濃鹽酸易揮發(fā)，能夠揮發(fā)出氯化氫氣體．故填：HCl；揮發(fā)．
①不純氣體應從a端通入．故填a．
②濃硫酸能吸收水，可以作干燥劑．故填：濃硫酸．
③飽和的碳酸氫鈉溶液可以除去氯化氫氣體，反應的化學方程式為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
分析：水垢的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣能和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳．碳酸氫鎂受熱容易分解生成碳酸鎂、水和二氧化碳．根據(jù)反應的化學方程式可以計算出相等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉通過加熱、與鹽酸反應生成的二氧化碳的質(zhì)量．根據(jù)反應物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以判斷反應類型、相對分子質(zhì)量等．濃鹽酸易揮發(fā)，濃硫酸能吸水，可以作干燥劑．根據(jù)物質(zhì)和所含有的雜質(zhì)的性質(zhì)方面分析、判斷，從而找出除去雜質(zhì)的正確方法．
點評：解答本題的關鍵是要掌握化學方程式的書寫方法、根據(jù)化學方程式進行相關方面的計算方法、除去雜質(zhì)的方法等方面的知識，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．