Question

河南日?qǐng)?bào)訊：魯山縣張店鄉(xiāng)馬村的飲用水燒開(kāi)后滿鍋都是水垢，村里年年發(fā)生結(jié)石病，村民們希望有關(guān)部門(mén)能幫他們解決吃水問(wèn)題．水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂．茗茗為了測(cè)定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸加入到12.9g水垢中，利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加了4.4g．求：
（1）水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量；
（2）假設(shè)水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含其他雜質(zhì)，溶解12.9g水垢，至少需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專(zhuān)題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加的就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成的氣體的質(zhì)量，即可求出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量以及消耗鹽酸的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可；
（2）根據(jù)氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和氫氧化鎂的質(zhì)量，即可計(jì)算出與氫氧化鎂反應(yīng)的HCl的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式求出所需鹽酸的質(zhì)量即可．

解答：解：（1）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加的就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳的質(zhì)量為4.4g．
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x．和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73              44
x     y               4.4g

100

x

=

44

4.4g

x=10g

73

y

=

44

4.4g

y=7.3g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

10g

12.9g

×100%=77.5%．
答：水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為77.5%．
（3）氫氧化鎂的質(zhì)量=12.9g-10g=2.9g
設(shè)和氫氧化鎂反應(yīng)的鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為z．
 Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O
   58        73
   2.9g       z

58

2.9g

=

73

z

z=3.65g 
 所需鹽酸溶液的質(zhì)量為

7.3g+3.65g

10%

=109.5g
 答：至少需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是109.5g

點(diǎn)評(píng)：本道題的第二小題比較難，做本類(lèi)型題時(shí)應(yīng)從問(wèn)題著手分析，逐步向前，直到出現(xiàn)已知條件．