Question

某校化學(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(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12.5g水垢中，產(chǎn)生CO₂氣體的情況如圖所示．
（1）從圖中可以看出，12.5g水垢與鹽酸反應(yīng)后生成的二氧化碳最多是

 

g．
（2）水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（3）假設(shè)水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含有其它雜質(zhì)，溶解12.5g水垢，至少需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是

 

（最后結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）從圖中可明顯看出：折點(diǎn)處即為生成二氧化碳的質(zhì)量．
（2）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)

碳酸鈣的質(zhì)量

水垢的質(zhì)量

×100%，可求出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）根據(jù)水垢的質(zhì)量和碳酸鈣的質(zhì)量求出氫氧化鎂的質(zhì)量，再根據(jù)氫氧化鎂的質(zhì)量求出和氫氧化鎂反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，將和氫氧化鎂反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量與和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量加起來即為所需鹽酸的質(zhì)量．

解答：解：（1）從圖中可看出生成的二氧化碳最多是3.3g．
（2）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              3.3g

100

44

= 

x

3.3g

，x=7.5g

73

44

=

y

3.3g

，y=5.475g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

7.5g

12.5g

×100%=60%．
答：水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%．
（3）氫氧化鎂的質(zhì)量=12.5g-7.5g=5g
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
   5g        z

58

73

=

5g

z

，z=6.293g 
 所需鹽酸溶液的質(zhì)量為

5.475g+6.293g

10%

=117.68g≈117.7g
 答：至少需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是117.7g

點(diǎn)評(píng)：本道題的第三小題比較難，做本類型題時(shí)應(yīng)從問題著手分析，逐步向前，直到出現(xiàn)已知條件．