Question

【題目】長期飲用硬水易引起結石病，將硬水煮沸可以得到軟水和水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2 ， 若取100g水垢制取氯化鈣的主要流程如下：

（1）往溶液A加入過量的氫氧化鈣溶液，目的是。
（2）操作1的名稱是 ， 沉淀K是（用化學式表示）。
（3）在水垢中加入鹽酸至水垢完全溶解，反應的化學方程式是。
（4）操作2中加熱蒸發，要除去的物質有。在蒸發過程中，當時，停止加熱，利用蒸發皿的余熱使濾液蒸干。
（5）實驗結束后若計算出水垢中碳酸鈣的質量分數，需要稱量沉淀K還是CaCl2晶體的質量？（填“沉淀K”或“CaCl2晶體”）

Answer 1

【答案】
（1）完全除去氯化鎂雜質
（2）過濾,Mg(OH)2
（3）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑、Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
（4）H2O,HCl,蒸發皿中出現較多量的固體
（5）沉淀K
【解析】（1）在水垢中，加入鹽酸溶解得到氯化鈣和氯化鎂，實驗最終目的是得到氯化鈣的晶體，所以往溶液A加入過量的氫氧化鈣溶液，使氯化鎂完全沉淀，這樣后期就避免存在鎂的化合物，而導致氯化鈣不純；（2）操作1是得到沉淀和溶液，是固液分離的操作，在實驗室中該操作為過濾；沉淀K是在氯化鎂和氯化鈣的混合溶液中加入了過量的氫氧化鈣得到的，由于氫氧化鈣和氯化鈣不反應，而氯化鎂和氫氧化鈣反應生成了難溶性的氫氧化鎂，所以該沉淀為氫氧化鎂，故化學式為 Mg(OH)2；（3）水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，加入鹽酸，鹽酸與碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑；氫氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式為：Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O；（4）操作2中加熱蒸發，要得到氯化鈣晶體，要除去過量的氯化氫和水，蒸發食鹽水時，等到蒸發皿中出現較多量的固體時，停止加熱，利用蒸發皿的余熱使濾液蒸干。（5）由于CaCl2晶體的質量包含原水垢中的氯化鈣和氯化鎂和氫氧化鈣反應生成的氯化鈣以及鹽酸與氫氧化鈣反應生成的氯化鈣，所以計算出水垢中碳酸鈣的質量分數，只能根據沉淀K[Mg(OH)2]的質量進行計算。
所以答案是：完全除去氯化鎂雜質、過濾、Mg(OH)2、CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑、Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O、H2O，HCl、蒸發皿中出現較多量的固體、沉淀K。