Question

長期飲用溶有較多鈣、鎂離子的水容易引起結石病癥，加熱可使水中鈣、鎂離子轉變?yōu)槌恋?-水垢，它的主要成分是CaCO₃、Mg（OH）₂．為確定水垢的成分，社會實踐小組進行了下面實驗：
①稱取5g水垢樣品研碎后放入100mL燒杯中，然后注入50g 10%的稀鹽酸；
②反應停止后，反應混合物的質量共減少1.54g；
③另取少量水垢放入實驗②的混合液中，有氣泡產生．
請根據以上信息回答：
（1）實驗③的目的是

 

；
（2）計算水垢樣品中碳酸鈣的質量分數（要求根據化學方程式計算，計算結果精確到0.01）．

Answer 1

分析：（1）CaCO₃與稀鹽酸反應放出CO₂，根據質量守恒定律反應混合物的質量減少的1.54g為二氧化碳的質量；另取少量水垢放入實驗②的混合液中，有氣泡產生說明鹽酸過量，水垢中的碳酸鈣完全反應；
（2）利用碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和生成二氧化碳的質量，列出比例式，就可計算出水垢樣品中碳酸鈣的質量，然后根據質量分數公式計算即可．

解答：解：（1）因為CaCO₃與稀鹽酸反應放出CO₂，所以另取少量水垢放入實驗②的混合液中，有氣泡產生，說明混合液中有剩余的鹽酸；
故答案為：證明水垢完全反應，鹽酸有剩余；
（2）根據質量守恒定律，反應混合物減少的質量，就是生成二氧化碳的質量，為1.54g；
設水垢樣品中碳酸鈣的質量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   1.54g
∴

100

44

=

x

1.54g

，
解之得：x=3.50g；
則水垢樣品中碳酸鈣的質量分數為：

3.50g

5g

×100%=70.00%．
答：水垢樣品中碳酸鈣的質量分數為70.00%．

點評：本題主要考查學生利用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．要求學生有實驗操作的經驗，根據實驗操作的經驗分析數據，才能正確解答．