Question

（3分）某校化學興趣小組同學發現，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。他們為了測定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質量分數為10％的鹽酸加入到12.5g水垢中，產生CO₂氣體的情況如下圖所示。

（友情提示：+2HCl=+H₂O）
（1）從圖中可以看出，12.5g水垢與鹽酸反應后生成的二氧化碳最多是      g。
（2）水垢中碳酸鈣的質量分數是多少?
（3）假設水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含有其它雜質，溶解12.5 g水垢，至少需要質量分數為10％的鹽酸的質量是     (最后結果保留一位小數)。

Answer 1

（1）3.3g；（2）60%；（3）117.7g

試題分析：（1）從圖中可以看出，12.5g水垢與鹽酸反應后生成的二氧化碳最多是3.3g；
（2）設12.5g水垢中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+ 2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    3.3g
100：44=x：3.3g
x =7.5g
水垢中碳酸鈣的質量分數為：。
（3）12.5 g水垢中含有碳酸鈣7.5g，含有氫氧化鎂12.5-7.5=5g。
設反應碳酸鈣的稀鹽酸的質量為m；反應氫氧化鎂的稀鹽酸的質量為n。
CaCO₃+ 2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73
7.5g   m·10%
100：73=7.5g：m·10%
m=54.8g
+2HCl=+H₂O
58         73
5g         n·10%
58：73=5g：n·10%
n=62.9g
故溶解12.5 g水垢，至少需要質量分數為10％的鹽酸的質量是54.8g+62.9g=117.7g。
答：12.5g水垢與鹽酸反應后生成的二氧化碳最多是3.3g；水垢中碳酸鈣的質量分數是60%；溶解12.5 g水垢，至少需要質量分數為10％的鹽酸的質量是117.7g。
點評：根據化學方程式計算，要注意解題的步驟，設、寫、找、列、解、答。混合物中某成分的質量分數=。