Question

11．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，用酸溶液可以清除水垢．某初三同學(xué)學(xué)了酸的化學(xué)性質(zhì)后通過實驗來測定水垢中碳酸鈣的含量：將足量的稀鹽酸加入到100g水垢樣品中，將產(chǎn)生的二氧化碳氣體完全通入NaOH溶液中吸收，氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量隨時間變化關(guān)系如圖所示．
（1）a點溶液中大量存在的主要陰離子是碳酸根離子．
（2）觀察圖橡，100g水垢與鹽酸反應(yīng)生成CO₂的質(zhì)量最多是33g
（3）計算該水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）a點氫氧化鈉與二氧化碳恰好反應(yīng)，據(jù)此分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的情況圖，當(dāng)反應(yīng)到120s時放出二氧化碳氣體達最大值，為33g；
（3）放出二氧化碳達最大值時，水垢中碳酸鈣完全反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由放出二氧化碳的質(zhì)量計算出樣品中碳酸鈣質(zhì)量，碳酸鈣質(zhì)量與水垢樣品質(zhì)量比可計算水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）a點氫氧化鈉與二氧化碳恰好反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故溶液中大量存在的主要陰離子是碳酸根離子；故填：碳酸根離子；
（2）由反應(yīng)產(chǎn)生氣體的情況圖，可知10g水垢與鹽酸反應(yīng)后生成的二氧化碳最多是33g．故答案為：33；
（3）設(shè)10g水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 33g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{33g}$
x=75g
該水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{75g}{100g}×100%$=75%．
答：該水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為75%．

點評 產(chǎn)生CO2氣體的情況曲線折點表明此時放出氣體二氧化碳達最大值，即水垢是碳酸鈣完全反應(yīng)．