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精英家教网某校化学兴趣小组同学发现,长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁.他们为了测定水垢中碳酸钙的含量,将足量质量分数为10%的盐酸加入到10g水垢中,产生CO2气体的情况如图所示.
(1)从图中可以看出,10g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是
 
g.
(2)水垢中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外,不含有其它杂质,溶解10g水垢,至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是
 
(最后结果保留一位小数).
分析:(1)由图可知,120s后恰好完全反应,放出二氧化碳3.3g;
(2)根据反应的化学方程式,由生成二氧化碳的质量计算水垢中碳酸钙的质量,碳酸钙质量与水垢质量比可计算水垢中碳酸钙的质量分数;
(3)计算碳酸钙和氢氧化镁完全反应所消耗HCl的质量,由所计算HCl质量与溶液的质量分数,利用溶质质量分数公式,计算所需稀盐酸的质量.
解答:解:(1)由图可知,120s后恰好完全反应,放出二氧化碳3.3g;
故答案为:3.3;
(2)设放出3.3g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x,消耗HCl的质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100    73            44
x      y             3.3g
100
x
=
44
3.3g
  x=7.5g
73
y
=
44
3.3g
   y=5.475g
水垢中碳酸钙的质量分数=
7.5g
10g
×100%=75%
答:水垢中碳酸钙的质量分数为75%;
(3)氢氧化镁完全反应消耗HCl质量为z
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
58       73
10g-7.5g  z
58
10g-7.5g
=
73
z
  z≈3.147g
至少需要质量分数为10%的盐酸的质量=
5.475g+3.147g
10%
≈86.2g
故答案为:86.2.
点评:分析变化曲线时,曲线的折点即恰好完全反应,此时放出气体的质量即最大质量.
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