Question

18．使用的熱水壺底部有一層水垢，主要成分是碳酸鈣．學(xué)�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)想測(cè)定水垢中碳酸鈣的含量為多少．他們?nèi)?00g水垢，加入200g稀鹽酸，一段時(shí)間后恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），同時(shí)5分鐘（min）內(nèi)生成CO₂質(zhì)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如表：

時(shí)間/min	1	2	3	4	5
生成CO2的質(zhì)量/g	6	12	18	22	22

計(jì)算：
（1）經(jīng)過(guò)4分鐘后，水垢中的CaCO₃已經(jīng)反應(yīng)完全；
（2）該水垢中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）反應(yīng)使用的稀鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（4）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以判斷生成二氧化碳的質(zhì)量；根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量、生成氯化鈣的質(zhì)量和反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）從圖中可以看出，經(jīng)過(guò)4分鐘后，水垢中的CaCO₃已經(jīng)反應(yīng)完全，100g水垢與鹽酸反應(yīng)生成的CO₂氣體的質(zhì)量最多是22g．
設(shè)100g水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x，200g稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為y，生成氯化鈣的質(zhì)量為z
 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
  100   73     111     44
   x    y      z       22g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{22g}$
x=50g
y=36.5g
x=55.5g
（2）該水垢中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{50g}{100g}×$100%=50%；
（3）反應(yīng)使用的稀鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{36.5g}{200g}×$100%=18.25%；
（4）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{55.5g}{50g+200g-22g}×$100%≈24.3%．
答案：
（1）4；
（2）該水垢中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是50%；
（3）反應(yīng)使用的稀鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%；
（4）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．