Question

請你參與某學習小組研究性學習的過程，并協(xié)助完成相關任務．
【研究課題】探究X物質的成分．
【查閱資料】
（1）X物質可能由Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂、Ca（OH）₂、Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃中的一種或幾種組成．
（2）X物質是通過過濾水溶液得到的沉淀．
（3）相關物質的溶解性如下表：

物　質	Ca（HCO3）2	Mg（HCO3）2	Ca（OH）2	Mg（OH）2	CaCO3	BaCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	不溶

【設計并實施方案】
（1）由查閱資料可知X物質肯定不含可溶性的Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂．
（2）甲同學在燒杯中放入少量研碎的X物質，加入足量蒸餾水充分攪拌，靜置．取上
層清液滴入Na₂CO₃溶液，沒有白色沉淀，說明X物質中無________（填化學式）．
（3）乙同學設計了下列實驗裝置，想進一步確定X物質的成分．

其主要實驗步驟如下：
①按圖1組裝儀器，關閉活塞b，將50gX物質的粉末放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反應．
②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，打開活塞b，從導管a處緩緩鼓入一定量的空氣；
③稱量D瓶內物質明顯增加的質量；
④繼續(xù)鼓入空氣，直至D瓶內物質質量不變；
⑤經(jīng)稱量，D瓶內物質增加的質量為20g．
【評價】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到________作用．若A瓶中無NaOH溶液，D瓶中的質量將________（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（2）分析X物質的可能組成是（有幾種寫幾種）________________．
（3）裝置圖1B中塞緊錐形瓶的橡膠塞要有三根導管同時穿過，已知：導管的直徑為8mm，橡膠塞細段直徑為3cm．從堅固和美觀的角度考慮，請你在圖2中標出應在哪三處打孔為好（用圓圈“○”表示打孔位置）．

Answer 1

解：【設計并實施方案】（2）因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應能生成白色碳酸鈣沉淀，所以取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，沒有白色沉淀，說明X物質中無Ca（OH）₂，故答案為：Ca（OH）₂；
【評價】（1）由于空氣中含有二氧化碳，所以在這里我們在鼓入空氣時，要保證把空氣中的二氧化碳除去，如果不除去會導致D裝置中的氫氧化鈉多吸收了二氧化碳，所以會導致D瓶的質量增加，故答案為：吸收鼓入的空氣中所含CO₂；增大；
（2）由上分析可知，X物質肯定不含可溶性的Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂、Ca（OH）₂；根據(jù)題給條件可知，如果全部是碳酸鈣，則生成22g氣體，而題目中生成了20g二氧化碳，又根據(jù)“兩種不同金屬形成的碳酸鹽與足量硫酸反應時，若兩金屬的化合價相同、兩種鹽的質量相同，則相對分子質量小者放出的氣體多”根據(jù)Mr（MgCO₃）=84，Mr（CaCO₃）=100，所以可以判斷在X中還可能含有碳酸鎂，由氫氧化鎂和稀硫酸不反應，所以還可能含有氫氧化鎂，因此X的組合可能是：①Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃；②Mg（OH）₂、CaCO₃；③CaCO₃、BaCO₃，故答案為：①Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃；②Mg（OH）₂、CaCO₃；
（3）根據(jù)給橡皮塞和導管的直徑以及要求在打孔時最好呈三角形，以達到美觀和堅固的目的，故答案為：．
分析：【設計并實施方案】（2）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應能生成白色碳酸鈣沉淀分析；
【評價】（1）A瓶中的NaOH溶液起到吸收空氣中的二氧化碳；若A瓶中無NaOH溶液，空氣中的二氧化碳會進入裝置中，所以D瓶中的質量將增大；
（2）從題目中可以看出，向裝置圖中通入空氣是為了使實驗結果盡可能的準確，這時我們要排除空氣中二氧化碳的干擾；
（3）在制作裝置是要考慮所制作的裝置美觀耐用，從而我們可以完成最后一題的解答．
點評：本題為實驗探究題，做本類題目要注意題目中的查閱資料部分，這對我們的解題的幫助是很大的．