Question

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．為測定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質(zhì)量分數(shù)為10.0%的鹽酸加到10.0g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)量分數(shù)是多少？
（2）假設水垢中除碳酸鈣和氫氧化鎂外，不含其它雜質(zhì)，溶解10.0g水垢，至少需要質(zhì)量分數(shù)為10.0%的鹽酸的質(zhì)量是

 

．（結果保留一位小數(shù)）

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）根據(jù)產(chǎn)生CO₂氣體的情況圖，可得知碳酸鈣完全反應時放出二氧化碳3.3g；由放出二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式，計算出水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，從而計算碳酸鈣與水垢樣品的質(zhì)量比即水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）分別計算水垢中碳酸鈣與氫氧化鎂完全反應所消耗HCl的質(zhì)量，利用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算公式，由溶質(zhì)質(zhì)量及溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算溶液的質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)產(chǎn)生CO₂氣體的情況圖，可得知碳酸鈣完全反應時放出二氧化碳3.3g；設水垢中碳酸鈣的質(zhì)量為x，消耗HCl的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73             44
x      y              3.3g

100

x

=

73

y

=

44

3.3g

 解得：x=7.5g   y=5.475g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

7.5g

10g

×100%=75%
答：水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是75%；

（2）設氫氧化鎂完全反應消耗HCl的質(zhì)量為z
2HCl+Mg（OH）₂═MgCl₂+2H₂O
 73     58
 z   10g-7.5g=2.5g

73

z

=

58

2.5g

解得：z≈3.147g
至少需要質(zhì)量分數(shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量=

5.475g+3.174g

10%

=86.2g
故答案為：86.2g．

點評：解讀折線是初中化學計算中的一種常規(guī)題型，解題時首先明確發(fā)生的化學反應，再看曲線的三點：起點、折點和終點，獲得并處理信息，找到解題突破口，解答試題．設未知數(shù)按照規(guī)定不帶單位．