水垢中的化学

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1、水垢中的化学水垢中的化学 邗江实验学校 化学组 张守艳 2013年中考化学专题复习 情境导入 ： 请同学们观看一段视频 水 垢 实物展示 刚才大家看到的是水垢，你知道水垢是怎么形成 的吗？请大家讨论。 在自然界的水（河水、井水、自来水等）被加热的过 程中，原来溶解在水中的钙镁盐类【主要是碳酸氢钙 (Ca(HCO3)2）和碳酸氢镁（Mg(HCO3)2)】发生分解 ，变成难溶解的沉淀【主要是碳酸钙(CaCO3)和氢氧 化镁（Mg(OH)2)】 这样就形成了水垢。 交流讨论1： Ca(HCO3)2=CaCO3 +H2O + CO2 Mg(HCO3)2= Mg(OH)2 +2CO2 实验探究 ：经过刚

2、才的讨论，我们知道水垢的主要成分是碳酸钙和 氢氧化镁，有没有其它成分呢？请结合下面的“部分钙 镁化合物溶解性表”进行猜想： 部分钙、镁化合物溶解性表（20） OHCO32HCO3 Ca2微溶不溶可溶 Mg2不溶微溶可溶 阴离子 阳离子 水垢的主要成分中一定含有碳酸钙和氢氧化镁， 可能含有 和 （填化学式）。 实验步骤 实验现象 实验结论 实验探究1：确定水垢中是否含Ca（OH）2 在少量研碎的水 垢中加入适量的 蒸馏水充分搅拌 ，过滤，在滤液 中 。 加入Na2CO3溶液 通二氧化碳 测pH 加酚酞试液 红色石蕊试纸 石灰水变浑浊 产生白色沉淀 pH7 红色石蕊试纸变蓝 滤液变红 实验探究 ：

3、 从上面的讨论中，我们知道水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁 ，还可能含有氢氧化钙和碳酸镁。请设计实验证明这两种物质的 存在。（假定碳酸镁的存在对氢氧化钙的检验没有影响） 水垢中有氢氧化钙 水垢中无氢氧化钙 实验探究2：确定水垢中是否含MgCO3 实验探究 ： 实验步骤 实验现象 有关化学反应方程式 在少量研碎的水 垢中加入适量的 蒸馏水充分搅拌 ，过滤，在滤液 中 。 加稀盐酸 有气泡生成 MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2 称量D、E装置总质总质 量为为200.0 g，按上图组图组 装后，将2.5 g水垢试样试样 放入锥锥形瓶中，加入足量稀盐盐酸溶液，待锥锥形瓶中不再产产生气泡

4、 时时，打开止水夹夹K，从导导管a处缓缓处缓缓 鼓入空气，一段时间时间 后称量装 置D、E的总质总质 量为为201.25 g（碱石灰主要成分为为CaO和NaOH， 不考虑虑装置内空气对实验对实验 的影响）。 实验探究 ： 利用下面的实验实验 装置，从定量的角度探究碳酸镁镁是否存在。其 主要实验实验 步骤骤如下： 【实验讨论实验讨论 】 （1）加入样样品前还应还应 ，装置C的作用 是 反应结应结 束后打开止水夹夹K，缓缓缓缓 鼓入空气 的目的是 ，装置A的 作用是 。A、B装置之间间 设设 置干燥装置（填“要”、“不要”），其理由是 （2）装置B中生成气体的化学方程式为为 。 装置D中的化学方程

5、式为为 。 （3）装置B中生成CO2的质质量为为 g。通过计过计 算说说明 水垢中 含MgCO3（填字母）。（要有计计算过过程） A一定 B一定不 C可能 D无法确定 检查装置气密性 干燥CO2气体 使反应生成的CO2气体被D、E装置完全吸收 除去空气中的CO2气体不要 未干燥的空气不影响装置B中的反应，且CO2气体进入D装置前有气体干 燥装置C CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 CO2 + 2NaOH= Na2CO3 + H2O 1.25 A 实验探究 ： 交流讨论2： 经过上面的探究，我们知道水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化 镁。还可能有氢氧化钙和碳酸镁。请大

6、家思考讨论怎样除水垢 ？ 用盐酸、用食醋 烧开水的铝壶内壁常会结一层水垢（水垢的主要成分 是碳酸钙），用结有水垢的铝壶烧开水浪费能源 （1）水垢用水洗不掉的原因是 ；滴入适量 稀盐酸可以洗去，其反应的化学方程式为（写一个） 。 但盐酸不能过量，否则会损坏铝壶，反应的化学方程 式为 ，它的基本反应类型 。 （2）硫酸也可以与水垢反应，但一般不使用硫酸的原因 是 。 （3）家中有一种调味品也可以除去水垢，其反应的化学 方程式为 。 水垢难溶于水 2Al+6HCl2AlCl3+3H2 置换反应 硫酸与水垢反应生成微溶的硫酸钙，除水垢不彻底 2CH3COOH+CaCO3（CH3COO）2Ca+CO2+

7、H2O 交流讨论2 ： CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 在上面的题目中已经提到，用结有水垢的铝壶烧开水 浪费能源，你知道除此之外水垢还有哪些危害吗？ 交流讨论3： 1.造成肠胃消化和吸收功能紊乱、便秘，胃炎、结石、 牙垢、牙周炎；水垢中的军团病菌，可致死。 3.水箱内沉积水垢后，造成水温过高，输出功率下降，严 重的导致发动机抱死、损坏等后果 。 2. 水垢含有重金属元素镉、铅、砷、汞等，危害人体健 康。 水垢有这么多危害，那么我们怎样防止水垢的形成？ 交流讨论4 ： （1）日常生活中区分硬水与软水的实验步骤与现象: 。 （2）硬水软化的方法是 。 在水中加入肥皂水搅拌，如泡沫较少，形成较多白色垢状物则为硬水，否 则为软水 生活中煮沸；实验室蒸馏；工业上离子交换 课堂小结 通过本节课的学习，你巩固哪些知识？学到了哪 些方法？提高了哪些能力？ 知道了水垢是怎样形成的、水垢危害和生活中除水垢方 法、防止水垢生成的方法； 巩固了碱溶液的检验方法和碳酸盐的检验方法。硬水和 软水的鉴别、硬水的软化方法； 学到了从定性和定量两个方面对物质成分的探究方法； 提高了分析问题和解决问题的能力，提高了计算能力。 15分钟 课堂检测 ： 在本节课的学习中你产生了什么新的问题？