Question

8．我�？茖W(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，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?yōu)榱藴y定水垢中碳酸鈣的含量，收集12.5g水垢，將足量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸加入到水垢中，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)是多少？
（2）假設(shè)水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含有其它雜質(zhì)，加入足量的鹽酸溶解水垢，測得PH＜7，此時溶液的溶質(zhì)有CaCl₂、MgCl₂、HCl．（填化學(xué)式）

Answer 1

分析 （1）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?xì)怏w達(dá)最大值，為3.3g；放出二氧化碳達(dá)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?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)反應(yīng)的原理及鹽酸過量分析．

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(yīng)已完全，不再有氣體生成；產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量為3.3g
設(shè)12.5g水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x，參與反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為y，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    3.3g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.3．g}$
解之得：x=7.5g，水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{7.5g}{12.5g}$×100%=60%．
（2）根據(jù)反應(yīng)原理CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑及Mg（0H）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，又因為測得PH＜7，鹽酸過量，所以溶液的溶質(zhì)有CaCl₂、MgCl₂、HCl．
故答案為：（1）60%（2）CaCl₂、MgCl₂、HCl．

點評 解答此類題時首先明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，再看曲線的三點：起點、折點和終點，曲線的折點即恰好完全反應(yīng)，此時放出氣體的質(zhì)量即最大質(zhì)量這是解答本題的突破口．本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式計算的能力．