Question

8．我校科學興趣小組同學發(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，收集12.5g水垢，將足量的質量分數(shù)為10%的鹽酸加入到水垢中，產生CO₂氣體的情況如圖所示．
（1）水垢中碳酸鈣的質量分數(shù)是多少？
（2）假設水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含有其它雜質，加入足量的鹽酸溶解水垢，測得PH＜7，此時溶液的溶質有CaCl₂、MgCl₂、HCl．（填化學式）

Answer 1

分析 （1）根據反應產生氣體的情況圖，當反應到120s時放出二氧化碳氣體達最大值，為3.3g；放出二氧化碳達最大值時，水垢中碳酸鈣完全反應，根據反應的化學方程式，由放出二氧化碳的質量計算出樣品中碳酸鈣質量，碳酸鈣質量與水垢樣品質量比可計算水垢中碳酸鈣的質量分數(shù)；
（2）根據反應的原理及鹽酸過量分析．

解答 解：（1）從圖中可以看出，表示生成氣體的曲線在3.3處成了直線，說明反應已完全，不再有氣體生成；產生CO₂氣體的質量為3.3g
設12.5g水垢中碳酸鈣的質量為x，參與反應的HCl的質量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    3.3g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.3．g}$
解之得：x=7.5g，水垢中碳酸鈣的質量分數(shù)為：$\frac{7.5g}{12.5g}$×100%=60%．
（2）根據反應原理CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑及Mg（0H）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，又因為測得PH＜7，鹽酸過量，所以溶液的溶質有CaCl₂、MgCl₂、HCl．
故答案為：（1）60%（2）CaCl₂、MgCl₂、HCl．

點評 解答此類題時首先明確發(fā)生的化學反應，再看曲線的三點：起點、折點和終點，曲線的折點即恰好完全反應，此時放出氣體的質量即最大質量這是解答本題的突破口．本題主要考查學生利用化學方程式計算的能力．