Question

13．水垢的成分為碳酸鈣、氫氧化鎂和其他不溶于水、受熱不分解且不與鹽酸反應的雜質，大自然中學實驗小組的同學取水垢樣品進行了下列實驗（已知氫氧化鎂受熱分解成氧化鎂和水）．回答下列問題：
（1）用36.5%的濃鹽酸配制實驗所用稀鹽酸，需要濃鹽酸的質量是40g；
（2）加入鹽酸發(fā)生反應的化學方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
（3）根據加鹽酸時產生的氣體質量求解參加反應的碳酸鈣質量（x）的比例式為$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$；
（4）原水垢樣品中氫氧化鎂的質量分數(shù)是67.2%；
（5）B溶液中溶質質量分別是氯化鈣、氯化鎂；
（6）步驟1中，為使最后得到的溶液為中性，需加入生石灰的質量為5.6g．

Answer 1

分析 （1）根據溶液稀釋前后，溶質質量不變進行分析；
（2）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水進行分析；
（3）根據質量守恒定律計算生成二氧化碳的質量，依據化學方程式進行計算；
（4）根據碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，氫氧化鎂加熱生成氧化鎂和水，依據碳酸鈣的質量和固體減少的質量進行計算；
（5）根據碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水進行分析；
（6）根據氫氧化鎂、碳酸鈣消耗的鹽酸的質量進行計算．

解答 解：（1）需要濃鹽酸的質量是：$\frac{200g×7.3%}{36.5%}$=40g；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
（3）生成二氧化碳的質量為：200g+12.5g-208.6g-1.7g=2.2g，
設參加反應的碳酸鈣質量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
 x                   2.2g
   $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
    x=5g
（4）設5g的碳酸鈣在高溫的條件下生成二氧化碳的質量為y
CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100            44
 5g             y
 $\frac{100}{5g}$=$\frac{44}{y}$
  y=2.2g
固體加熱減少的質量為：12.5g-8.5g=4g，所以氫氧化鎂生成水的質量為1.8g
設參加反應的氫氧化鎂的質量為z
Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O
  84            18
  z             1.8g
       $\frac{84}{z}$=$\frac{18}{1.8g}$
    z=8.4g
所以原水垢樣品中氫氧化鎂的質量分數(shù)是：$\frac{8.4g}{12.5g}$×100%=67.2%；
（5）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，所以B溶液中溶質質量分別是氯化鈣、氯化鎂；
（6）設碳酸鈣和氫氧化鎂分別消耗氯化氫的質量為m，n
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
     100   73
      5g    m
    $\frac{100}{5g}$=$\frac{73}{m}$
     m=3.65g
Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
   84     73
  4.2g     n
  $\frac{84}{4.2g}$=$\frac{73}{n}$
   n=3.65g
所以與氧化鈣反應的氯化氫的質量為：200g×7.3%-3.65g×2=7.3g
設需要氧化鈣的質量為a
  CaO+2HCl=CaCl₂+H₂O
  56   73
  a   7.3g
   $\frac{56}{a}$=$\frac{73}{7.3g}$
   a=5.6g
故答案為：（1）40g；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
（3）$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
（4）67.2%；
（5）氯化鈣、氯化鎂；
（6）5.6g．

點評 本題難度不大，掌握根據化學方程式的計算即可正確解答本題，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準確性．