Question

18．長期使用的熱水壺底部有一層水垢（主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，現(xiàn)假定不含其它雜質(zhì)）．為了測定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%的鹽酸加入到12.0g水垢中，產(chǎn)生CO₂氣體的情況如圖所示．
（1）水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是83.3%；
（2）若配制73.0g10.0%的稀鹽酸，需用36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量是20g；
（3）試經(jīng)過計(jì)算說明，上述稀鹽酸能不能完全溶解12.0g該水垢．（請寫出計(jì)算步驟）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)產(chǎn)生CO₂氣體的情況圖，可得知碳酸鈣完全反應(yīng)時(shí)放出二氧化碳3.3g；由放出二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，從而計(jì)算碳酸鈣與水垢樣品的質(zhì)量比即水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變分析；
（3）分別計(jì)算水垢中碳酸鈣與氫氧化鎂完全反應(yīng)所消耗HCl的質(zhì)量，利用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式，由溶質(zhì)質(zhì)量及溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算溶液的質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)產(chǎn)生CO₂氣體的情況圖，可得知碳酸鈣完全反應(yīng)時(shí)放出二氧化碳3.3g；設(shè)水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x，消耗HCl的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73             44
x      y              4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g
y=7.3g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{10g}{12g}×$100%≈83.3%；
（2）需用36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量是V
73g×10%=36.5%×V
V=20g
（3）73g×10%=7.3g，理論上鹽酸只夠溶解其中的碳酸鈣，剩余水垢無法溶解．
答案：
（1）83.3%；
（2）20g；
（3）73.0g10.0%的稀鹽酸不能完全溶解12.0g該水垢．

點(diǎn)評 解讀折線是初中化學(xué)計(jì)算中的一種常規(guī)題型，解題時(shí)首先明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，再看曲線的三點(diǎn)：起點(diǎn)、折點(diǎn)和終點(diǎn)，獲得并處理信息，找到解題突破口，解答試題．設(shè)未知數(shù)按照規(guī)定不帶單位．