Question

2．某�？茖W(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期使用的熱水壺底部會(huì)有一層水垢（假設(shè)水垢只有碳酸鈣和氫氧化鎂）．他們?yōu)榱藴y(cè)定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸加入到12.5g水垢中，產(chǎn)生CO₂氣體的情況如圖所示．
（1）從圖中可以看出，12.5g水垢與鹽酸反應(yīng)后，最多可以生成二氧化碳3.3g．
（2）水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）與12.5g水垢完全反應(yīng)，需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是多少？（最后結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）從圖中可以看出，表示生成氣體的曲線(xiàn)在3.3處成了直線(xiàn)，說(shuō)明反應(yīng)已完全，不再有氣體生成；
（2）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成的氣體的質(zhì)量，即可求出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可；
（3）根據(jù)氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和氫氧化鎂的質(zhì)量，即可計(jì)算出與氫氧化鎂反應(yīng)的HCl的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答 解：（1）從圖中可以看出，表示生成氣體的曲線(xiàn)在3.3處成了直線(xiàn)，說(shuō)明反應(yīng)已完全，不再有氣體生成；
故答案為：3.3．
（2）設(shè)12.5g水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x，參與反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73                        44
x            y                         3.3g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{3.3g}$    解之得：x=7.5g，y=5.475g，
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.5g}{12.5g}$×100%=60%．
答：水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%．
（3）設(shè)與氫氧化鎂反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為z，
Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
58                73
12.5g-7.5g      z
$\frac{58}{73}=\frac{12.5g-7.5g}{z}$    解之得：z=6.293g，
（5.475g+6.293g）÷10%≈117.7g．
故答案為：需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是117.7g．

點(diǎn)評(píng) 解答此類(lèi)題時(shí)首先明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，再看曲線(xiàn)的三點(diǎn)：起點(diǎn)、折點(diǎn)和終點(diǎn)，曲線(xiàn)的折點(diǎn)即恰好完全反應(yīng)，此時(shí)放出氣體的質(zhì)量即最大質(zhì)量這是解答本題的突破口．本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式計(jì)算的能力．