Question

（2009?德城區）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．
（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

3.3

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

117.7

g（最后結果保留一位小數）．

Answer 1

分析：（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；
（2）根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式和生成的氣體的質量，即可求出水垢中碳酸鈣的質量，然后根據質量分數公式計算即可；
（3）根據氫氧化鎂與鹽酸反應的化學方程式和氫氧化鎂的質量，即可計算出與氫氧化鎂反應的HCl的質量，然后根據溶質的質量分數公式計算即可．

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；
故答案為：3.3．
（2）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   73              44
x     y              3.3g
∴100：44=x：3.3g，73：44=y：3.3g
解之得：x=7.5g，y=5.475g，
水垢中碳酸鈣的質量分數為：7.5g÷12.5g×100%=60%．
答：水垢中碳酸鈣的質量分數為60%．
（3）設與氫氧化鎂反應的HCl的質量為z，
Mg（0H）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
58            73
12.5g-7.5g    z
∴58：73=（12.5g-7.5g）：z，
解之得：z=6.293g，
（5.475g+6.293g）÷10%≈117.7g．
故答案為：117.7g．

點評：本題主要考查學生利用化學方程式計算的能力．