Question

某�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，長期使用的熱水壺底部有一層水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂．他們?yōu)榱藴y定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸加入到10g水垢中，產(chǎn)生CO₂氣體的情況如圖所示．
（1）從圖中可以看出，10g水垢與鹽酸反應(yīng)后生成的二氧化碳最多是

 

g．
（2）水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）假設(shè)水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含有其它雜質(zhì)，溶解10g水垢，至少需要質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是

 

（最后結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，120s后恰好完全反應(yīng)，放出二氧化碳3.3g；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成二氧化碳的質(zhì)量計算水垢中碳酸鈣的質(zhì)量，碳酸鈣質(zhì)量與水垢質(zhì)量比可計算水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（3）計算碳酸鈣和氫氧化鎂完全反應(yīng)所消耗HCl的質(zhì)量，由所計算HCl質(zhì)量與溶液的質(zhì)量分數(shù)，利用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式，計算所需稀鹽酸的質(zhì)量．

解答：解：（1）由圖可知，120s后恰好完全反應(yīng)，放出二氧化碳3.3g；
故答案為：3.3；
（2）設(shè)放出3.3g二氧化碳需要碳酸鈣的質(zhì)量為x，消耗HCl的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73            44
x      y             3.3g

100

x

=

44

3.3g

  x=7.5g

73

y

=

44

3.3g

   y=5.475g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

7.5g

10g

×100%=75%
答：水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為75%；
（3）氫氧化鎂完全反應(yīng)消耗HCl質(zhì)量為z
Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O
58       73
10g-7.5g  z

58

10g-7.5g

=

73

z

  z≈3.147g
至少需要質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量=

5.475g+3.147g

10%

≈86.2g
故答案為：86.2．

點評：分析變化曲線時，曲線的折點即恰好完全反應(yīng)，此時放出氣體的質(zhì)量即最大質(zhì)量．