水垢中的化学
消除水垢的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在探究消除水垢的有效方法，并验证其可行性。
通过实验，分析不同方法消除水垢的效果，为实际生活中的水垢处理提供参考。
二、实验原理水垢主要成分为碳酸钙（CaCO3）和氢氧化镁（Mg(OH)2），它们在水中形成难溶的沉淀物。
消除水垢的原理是利用酸、碱或氧化剂等物质与水垢发生化学反应，使其溶解或分解。
三、实验材料1. 水垢：使用长垢水壶中的水垢作为实验材料。
2. 醋：使用市售的白醋，主要成分为乙酸（CH3COOH）。
3. 盐酸：市售浓盐酸，稀释后使用。
4. 氢氧化钠：市售固体氢氧化钠。
5. 过氧化氢：市售30%过氧化氢溶液。
6. 实验仪器：烧杯、试管、玻璃棒、电子天平、量筒、滴定管等。
四、实验步骤1. 取一定量的水垢放入烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌均匀，形成悬浊液。
2. 分别进行以下实验：（1）醋除水垢实验a. 取悬浊液100mL，加入10mL白醋，搅拌均匀。
b. 将混合液放入烧杯中，加热至沸腾，保持沸腾状态5分钟。
c. 停止加热，静置一段时间，观察水垢溶解情况。
d. 用滤纸过滤混合液，收集滤液。
（2）盐酸除水垢实验a. 取悬浊液100mL，加入10mL稀释后的盐酸，搅拌均匀。
b. 将混合液放入烧杯中，加热至沸腾，保持沸腾状态5分钟。
c. 停止加热，静置一段时间，观察水垢溶解情况。
d. 用滤纸过滤混合液，收集滤液。
（3）氢氧化钠除水垢实验a. 取悬浊液100mL，加入10g固体氢氧化钠，搅拌均匀。
b. 将混合液放入烧杯中，加热至沸腾，保持沸腾状态5分钟。
c. 停止加热，静置一段时间，观察水垢溶解情况。
d. 用滤纸过滤混合液，收集滤液。
（4）过氧化氢除水垢实验a. 取悬浊液100mL，加入10mL过氧化氢溶液，搅拌均匀。
b. 将混合液放入烧杯中，加热至沸腾，保持沸腾状态5分钟。
c. 停止加热，静置一段时间，观察水垢溶解情况。
d. 用滤纸过滤混合液，收集滤液。
3. 比较不同实验条件下水垢的溶解情况，分析各方法的优缺点。
水垢的去除方法
水垢的去除方法
1、用醋去除水垢。
这个方法简单容易操作,而且非常实用。
因为水垢的主要成分是碳酸钙等钙酸盐,醣里面的醋酸会与这些物质发生化学反应,产生可溶于水的矿物质和二氧化碳气体对人体不会造成任何伤害。
而且白醋在超市都能买到,放入一些白醋,然后加满水,烧开之后再放置勺—一个小时左右的时间,然后用水多清洗几遍就可以了。
如果使用陈醋的话,也是可以起到效果的,但是效果没有白醋起到的效果明显
2、电壶内水煮山芋。
将山芋装进电水壶约一半,然后加满水,将山芋煮熟,以后再烧水的时候就不会在壶内堆积水垢了。
对于一些积满了水垢的旧水壶,这种方法也是同样适用的。
不过就是要重复一两次才能够起到很好的作用,而且保证以后不再堆积水垢。
3、是针对顽鬥性的水垢。
一般的水垢在壶里堆积的时间比较长以后,想要再去除的时候就会比较費劲。
但是如果将两个鸡蛋壳稍微弄碎以后,装进壸中然后煮涕,再放置一小时左右的时间,倒岀蛋壳,再用清水冲洗几遍就可以了。
这样的效果十分的明显,一些顽固性的水垢能够很好的得到清除。
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九年级化学上册《探究水垢的主要成份》
主要是碳酸钙和氢氧化镁。
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学以 致 用
水壶中(gǎnwù)与收获……
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氢氧
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12/10/2021
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设计(shèjì)实 验制订计划 进行( jìnxíng) 实验
实验小贴士
1、先检查装置的气密性。
2、用纸槽取三药匙水垢即可。 药匙用过后要用纸擦干净。
3、液体量不超过试管容积的 1∕3。
稀盐酸 水垢
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探究
(tànjiū)
一
设计(shèjì)实 验制订计划
( jìhuà)
进行实验
实验小贴士
探究
(tànjiū)
一
设计(shèjì)实 验
水垢中是否(shìfǒu)含有： 碳酸根离子（CO32-）
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探究
(tànjiū)
一
设计(shèjì)实 验 制订(zhìdìng) 计划 进行实验
设计实验：（规范操作，注 意安全）
稀盐酸 水垢
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探究
(tànjiū)
一
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探究水垢(shuǐ ɡòu)的主要成份
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水中的钙离子，镁离子跑哪 里(nǎ li)去了？消失了吗？
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水垢中含有的阴离子可能是：
碳酸(tàn suān)根离子CO32-
氢氧根离子OH-…… 那么怎样证明你的猜想哪？
化学：聊聊水垢
水垢对人会造成危害吗？其实单纯只是水垢并不会给人体带来具体可见的伤害，我们还是能接受的，自然界的水大多加热后都会产生该类物质。但时间长了以后水垢就会发生一些变化，因为水垢一般是寄居在烧水容器上的而容器里含有的金属在高温下会生成有毒物质所以那些有毒金属物质就会和水垢结合成毒物。这种异变后的水垢就会对人体健康造成危害。此外，水垢也影响传热。暖水瓶瓶胆中的水垢会影响水瓶的保温性能。工厂供暖供汽用的大锅炉，有的每小时要送出好几吨蒸汽，相当于烧干几吨水。据试验，一吨河水里大约有1.6公斤矿物质，而一吨井水里的矿物质高达30公斤左右。锅炉里长期结成的水垢相当于厚厚的隔热层，锅炉钢板挨不着水被烧得通红，温度很高。如果水垢出现裂缝，水漏到高温的钢板上，水急剧蒸发成水蒸气，造成锅炉内压力猛增，就会发生爆炸。不要小看锅炉爆炸的威力，它相当于投放了一颗重磅炸弹！因此，为了避免出现这种现象，在工厂里，人们往往在水里加入适量的碳酸钠(俗名苏打)，使钙镁盐类变成沉淀，水就变成了软水。
作者：宋日红
聊聊水垢
不知道大家有没有注意过，生活中烧水的壶用久了，里层往往会出现一层白色的物质。而且使用的时间越久，积存得就越多。其实呢，它就是水垢，也被人叫做“水锈”或是“锅垢”。
那这水垢究竟是从哪里来的呢？要知道水垢的来历我们可得先了解水。水？没错，就是看上去清亮透彻的水。水分为硬水和“软水”：像湖水、河水、井水和泉水这种含有钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做"硬水"，另外，自来水是湖水井水这种硬水经过消毒杀菌制成的，也是硬水。水里不含矿物质的是"软水"，比如刚下的雨雪。多一点的无机物和少量的有机物构成了矿物质。无机物中以盐类为主，如钙离子、镁离子、氯离子、钠离子和少量碳酸氢根离子等。除此之外，水里还夹带着硫酸钙CaSO4这种不易溶解的物质和像碳酸氢钙Ca(HCO3)2碳酸氢镁Mg(HCO3)2这样已经溶解了一些的物质。水中矿物质主要是钙离子和镁离子，钙镁就是造成水垢的罪魁祸首。不易屈服的硫酸钙由于水的温度升高溶解度更低就在壶底住下来了。碳酸氢钙Ca(HCO3)2碳酸氢镁Mg(HCO3)2这些物质受热分解生成碳酸钙CaCO3和碳酸镁MgCO3等不溶解水的物质，也住在壶底。碳酸钙基本上不溶于水溶于酸而硫酸钙、碳酸钙和碳酸镁等都是白色的沉淀物，长得差不多长期混居在一起，就成了水垢。
水垢类型判断
水垢的分类1、碳酸盐水垢：是以钙簇的碳酸盐为主要成份的水垢，包括氢氧化钙，其中CaC03含量大于50%。
2、硫酸盐水垢：是以硫酸钙为主要成分的水垢，其中CaSO4含量大于50%3、硅酸盐水垢：当水垢中的SiO2含量大于20%时，属于这类水垢。
4、混合水垢：这种水垢有两种组成形式，一种是钙簇的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐以及氧化铁等组成的混合物，难以分出哪一种是主要成分；另一种是各种水垢以夹层的形式为一体，所以也很难指出哪一种成分是主要的。
附录一：水垢类别鉴别方法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－---------------------- 水垢类别丨颜色丨鉴别方法--------------------------------- I ---------- | ------------------------------------------------ 碳酸盐水垢丨丨在5%盐酸溶液中，大部分可丨白丨CaCO阶Mg (OH) 2 ||溶解，反应生成大量气泡，反应{}|色|占50%以上||结束后，溶液中不溶物很少。
－－－－－－硫酸盐水垢|黄||白|在盐酸溶液中很少产生气泡，CaSO4＋MgSO4占|色|溶解很少，加入10%氯化钡溶液{}|或|后，生成大量的白色沉淀物(硫50%以上|白|酸钡)。
－－－－－－－硅酸盐水垢|灰|在盐酸中不溶解，加热后其它||成份部份地缓慢溶解，有透明状SiO2占20%丨白丨砂粒沉积，而加入1 %氢氟酸或{}|丨氟化钠可有效溶解。
以上丨色丨---------------------------- I -------- I ------------------－－－－－－－－－铁垢|棕|||加稀盐酸可溶解，溶液呈黄以铁氧化合物为主，1褐|{}| I色。
杂有其它盐类|色||| -------------------------------- | --------- I—---------------------------- 油垢|黑|将垢样研碎，加入乙醚后，溶〔含油5%以上〕|色|液呈黄绿色。
水垢是怎样形成的水垢为什么能有酸来去除
水垢是怎样形成的？水垢为什么能有酸来去除？
在使用各种方法去除水垢时，还需要注意环境 保护和人体健康。例如，尽可能选择环保型的 清洗剂和防垢技术，避免对环境造成不良影响。 同时，在操作过程中要注意个人防护，避免对 人体造成伤害
综上所述，水垢的形成是一个复杂的物理和化 学过程，需要综合考虑多种因素。为了有效地 去除水垢，可以采用多种方法，包括使用酸、 物理清洗、新型防垢技术等。在操作过程中需 要注意安全和环保问题，尽可能选择环保型技 术和产品，保护人体健康和环境安全
垢时需要注意安全问题和使用量控制，以免对水体造成二次污染
为了更好地去除水垢，除了使用酸以外，还可以使用一些其他的方法。例如，使用物理方法，如超声
4 波清洗、摩擦清洗等，可以有效地去除水垢。此外，一些新型的防垢技术也在不断涌现，如电泳防垢、
磁场防垢等，这些技术通过改变水的物理特性，达到预防水垢形成的目的
水垢的去除通常需要使用酸性物质，如盐酸、草酸等。这是因为水垢的主要成分是碳酸钙和碳酸镁 等难溶于水的化合物，这些化合物在酸性条件下会发生反应，生成可溶于水的物质或者更易溶解于 水的物质。例如，碳酸钙在酸性条件下会生成二氧化碳和水，从而使其从水垢中分离出来。同时， 酸性物质也可以破坏水垢中的晶格结构，使其更容易被溶解或分散
水垢是怎样形成的？水垢为什么能有酸。盐酸等强酸具有强烈的腐蚀性和刺激性气味，操作时需要佩戴
除去水垢的化学方程式
除去水垢的化学方程式除去水垢是一种常见的清洁过程，化学方程式可以帮助我们理解这个过程的原理。
水垢通常是由钙、镁、铁等金属离子和碳酸盐等物质组成的固体沉淀。
在清洁过程中，我们可以使用化学物质来与水垢发生反应，使其溶解或转化为可清洗的形态。
以下是几种常用的化学方程式来除去水垢的方法：1. 使用醋溶液醋是一种弱酸，可以与水垢中的碳酸盐发生反应，使其溶解。
醋的化学式为CH3COOH，它可以与碳酸盐（如钙碳酸盐CaCO3）反应，生成水溶性的乙酸钙（Ca(CH3COO)2）和二氧化碳（CO2）：CH3COOH + CaCO3 → Ca(CH3COO)2 + CO2 + H2O2. 使用柠檬酸溶液柠檬酸也是一种弱酸，可以与水垢中的金属离子发生反应。
柠檬酸的化学式为C6H8O7，它可以与钙离子（Ca2+）反应，生成可溶性的柠檬酸钙（Ca(C6H7O7)2）：C6H8O7 + Ca2+ → Ca(C6H7O7)23. 使用盐酸溶液盐酸是一种强酸，可以与水垢中的金属离子和碳酸盐发生反应。
盐酸的化学式为HCl，它可以与钙离子和碳酸盐反应，生成可溶性的盐酸钙（CaCl2）和二氧化碳：2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2 + H2O4. 使用硫酸溶液硫酸也是一种强酸，可以与水垢中的金属离子和碳酸盐发生反应。
硫酸的化学式为H2SO4，它可以与钙离子和碳酸盐反应，生成可溶性的硫酸钙（CaSO4）和二氧化碳：H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 + H2O除了以上几种方法，还可以使用其他化学物质，如酒石酸、草酸等，来除去水垢。
这些化学物质都具有溶解或转化水垢的能力，可以在清洁过程中起到很好的效果。
需要注意的是，在使用化学物质除去水垢时，应注意安全操作。
一些化学物质具有腐蚀性和刺激性，使用时应佩戴防护手套和眼镜，避免接触皮肤和眼睛。
此外，清洁过程中应保持通风良好，避免吸入有害气体。
总结起来，除去水垢的化学方程式可以帮助我们理解清洁过程的原理。
水垢主要成分化学式
水垢主要成分化学式水垢是由多种化学成分组成的一种粘稠物质，这些成分大多与我们的日常生活息息相关，水垢的结构及性质对我们的家庭设施和室内装饰也有着很大的影响。
因此，了解水垢的主要成分化学式非常重要。
水垢主要由水、碳酸钙、碳酸镁和氯离子组成，它们的化学式分别为H2O、 CaCO3、 MgCO3和Cl-。
其中，水（H2O）是水垢形成的必要条件，碳酸钙（CaCO3）和碳酸镁（MgCO3）是水垢的主要构成成分，氯离子（Cl-）也是水垢的重要成分，它可以弱化水垢的硬度。
碳酸钙是水垢的主要成分，也是一种水溶性离子沉淀物，它的化学式为CaCO3，含有的Ca2+和CO32-的比例为1：1。
碳酸钙有着非常强的滴落性，它可以与水及水中的污染物结合形成沉积物，导致水垢的形成。
碳酸镁也是水垢的主要成分，它的化学式为MgCO3，含有Mg2+和CO32-的比例也是1：1。
碳酸镁与碳酸钙具有相似的特性，它也有着很强的滴落性，它可以与水中的铁、锰、铝等离子形成沉积物，导致水垢的形成。
氯离子（Cl-）是水垢的重要成分，它可以弱化水垢的硬度，改善清洁效果。
氯离子的化学式为Cl-，它是一种有机盐，它可以与水及水中的离子结合，形成水垢。
综上所述，水垢的主要成分包括水（H2O）、碳酸钙（CaCO3）、碳酸镁（MgCO3）和氯离子（Cl-），这些成分是水垢形成的基础，它们的化学式也是水垢主要成分化学式的重要组成部分。
除了上述成分外，水垢中还含有一些其他离子，如铝、钙、锰、铁等。
由于它们的量相对较少，因此不是水垢的主要成分，但它们也可以帮助水垢的形成。
水垢的形成依赖于上述成分的结合，它们可以相互反应产生粘末状结晶，形成硬度较高的水垢。
此外，水垢还受到温度、湿度及水压等因素的影响，当它们发生变化时，水垢形成的时间也会发生变化。
因此，水垢的形成不仅受到组成成分的影响，而且还受到环境因素的影响，这些因素可以直接影响水垢的形成。
总之，水垢是由多种成分组成的，它们的主要成分化学式分别为H2O，CaCO3，MgCO3和Cl-，它们的结合可以促进水垢的形成，也受到环境因素的影响，因此常规的清理工作非常重要，以避免水垢的形成。
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。
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。
CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
。
但盐酸不能过量，否则会损坏铝壶，反应的化学方程 式为 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ ，它的基本反应类型 置换反。应
（2）硫酸也可以与水垢反应，但一般不使用硫酸的原
因是 硫酸与水垢反应生成微溶的硫酸钙，除水垢不彻底
。
（3）家中有一种调味品也可以除去水垢，其反应的化
【实验讨论】 （1）加入样品前还应 检查装置气密性
，装置C的作用
是 干燥CO2气体 反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气 的目的是 使反应生成的CO2气体被D、E装置完全吸收 ，装置A的 作用是 除去空气中的CO2气体 。A、B装置之间 不要 设
置干燥装置（填“要”、“不要”），其理由是
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
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 。
交流讨论4：
水垢有这么多危害，那么我们怎样防止水垢的形成？
（1）日常生活中区分硬水与软水的实验步骤与现象:
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
（2）硬水软化的方法是
生活中煮沸；实验室蒸馏；工业上离子交换
实验探究1：确定水垢中是否含Ca（OH）2
实验步骤
实验现象
实验结论
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 通二氧化碳。．
加入Na2CO3溶液． 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 pH＞7
滤液变红．
红色石蕊试纸变蓝
水垢中有氢氧化钙 水垢中无氢氧化钙
学方程式为 2CH3COOH+CaCO3═（CH3COO）2Ca+CO2↑+H2O
。
交流讨论3：
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？
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。
2. 水垢含有重金属元素镉、铅、砷、汞等，危害人体 健康。
Ca(HCO3)2=▲==CaCO3 ↓+H2O + CO2↑ Mg(HCO3)2==▲= Mg(OH)2 ↓+2CO2↑
实验探究：
经过刚才的讨论，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℃）
阳离子阴离子
Ca2＋ Mg2＋
OH－
微溶 不溶
CO32— HCO3－ 不溶 可溶 微溶 可溶
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）。
实验探究：
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）
在本节课的学习中你产生了什么新的问题？
课堂检测：
• 15分钟
A．一定 B．一定不
C．可能 D．无法确定
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。请大家思考讨论怎样除水垢？
用盐酸、用食醋
交流讨论2：
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 水垢难溶于水 ；滴入适 量稀盐酸可以洗去，其反应的化学方程式为（写一个）
实验探究：
实验探究2：确定水垢中是否含MgCO3
实验步骤
实验现象
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．
有关化学反应方程式
MgCO3+2HCl==MgCl2+H2O+CO2↑
实验探究：
利用下面的实验装置，从定量的角度探究碳酸镁是否存在。其 主要实验步骤如下：
（2）装置B中生成气体的化学方程式为
CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑。 装置D中的化学方程式为 CO2 + 2NaOH=== Na2CO3 + H2O 。
（3）装置B中生成CO2的质量为 1.25 g。通过计算说明
水垢中A 含MgCO3（填字母）。（要有计算过程）
2013年中考化学专题复习
水垢中的化学
邗江实验学校 实物展示
水 垢
交流讨论1：
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。
称量D、E装置总质量为200.0 g，按上图组装后，将2.5 g水垢试样 放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡 时，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装 置D、E的总质量为201.25 g（碱石灰主要成分为CaO和NaOH， 不考虑装置内空气对实验的影响）。
实验探究：