Question

2．在某種硬水中含有的鈣、鎂化合物為Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂，在加熱煮沸時，兩種可溶性物質會完全分解產生水垢，水垢的成分是CaCO₃和Mg（OH）₂．為了測定某種硬水中含鈣鎂化合物的質量，將一定質量的硬水加熱蒸干后得到15.8g水垢，將此水垢加入100g稀鹽酸恰好完全反應，測得燒杯中所盛物質的質量隨時間變化的關系如圖所示：
試計算：
（1）水垢與稀鹽酸產生的二氧化碳的質量為4.4g．
（2）水垢中含氫氧化鎂的質量分數是多少？
（3）在這種硬水中鈣離子與鎂離子的質量比是多少？

Answer 1

分析 （1）根據水垢和鹽酸反應減少的質量就是二氧化碳的質量進行分析；
（2）根據二氧化碳的質量，結合化學方程式計算出碳酸鈣的質量，進而計算出氫氧化鎂的質量分數；
（3）根據計算出的碳酸鈣的質量和氫氧化鎂的質量進行分析．

解答 解：（1）根據質量守恒定律可知，生成的二氧化碳質量為：115.8g-111.4g=4.4g；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應會生成二氧化碳，設碳酸鈣的質量為x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
 x                   4.4g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
   x=10g
所以氫氧化鎂的質量分數為：$\frac{15.8g-10g}{15.8g}$×100%=36.7%；
（3）氫氧化鎂的質量為：15.8g-10g=5.8g
所以鈣離子的質量為：10g×$\frac{40}{100}$=4g
鎂離子的質量為：5.8g×$\frac{24}{58}$=2.4g，
所以硬水中鈣離子與鎂離子的質量比是：4g：2.4g=5：3．
故答案為：（1）4.4g；
（2）36.7%；
（3）5：3．

點評 本題主要考查了利用化學方程式進行計算，難度不大，首先要搞清反應的原理，然后結合題中所給的數據進行解答．