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(2010?广安)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?

【答案】分析:(1)根据反应产生气体的情况图,当反应到120s时放出二氧化碳气体达最大值,为3.3g;
(2)放出二氧化碳达最大值时,水垢中碳酸钙完全反应,根据反应的化学方程式,由放出二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钙质量,碳酸钙质量与水垢样品质量比可计算水垢中碳酸钙的质量分数.
解答:解:(1)由反应产生气体的情况图,可知10g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是3.3g.
故答案为:3.3;
(2)设10g水垢中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O
100               44
x                 3.3g
   x=7.5g
水垢中碳酸钙的质量分数=х100%=75%
答:水垢中碳酸钙的质量分数是75%.
点评:产生CO2气体的情况曲线折点表明此时放出气体二氧化碳达最大值,即水垢是碳酸钙完全反应.
练习册系列答案
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(2010?广安)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;
②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂.
【提出猜想】淡黄色粉末可能是:a.硫; b.过氧化钠; c.硫和过氧化钠的混合物.
【实验探究一】过氧化钠与水反应的生成物是什么?
(1)取适量的该粉末于试管中,加入足量蒸馏水产生气泡,证明猜想
a
a
不成立;
(2)用带火星的木条伸入反应的试管中,木条复燃,说明产生
氧气
氧气

(3)充分反应后,试管中只得到无色溶液;向溶液中滴加
无色酚酞试液
无色酚酞试液
,观察到
酚酞试液体变红
酚酞试液体变红
,证明生成物中有NaOH;同时证明猜想
b
b
成立.
(4)写出过氧化钠与水反应的化学方程式:
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2

【实践探究二】过氧化钠为什么能作供氧剂?大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧
化钠反应有关,于是设计如图所示的装置继续实验探究.
实     验     操     作实 验 现 象
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处木条复燃
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中有气泡产生,
石灰水变浑浊
【实验结论】CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为:
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2

【交流比较】与我们学过的用KClO3或KMnO4制取氧气的方法相比,常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是(从两个不同角度回答):
反应在常温下进行
反应在常温下进行
反应消耗了人体呼出的二氧化碳气体
反应消耗了人体呼出的二氧化碳气体
(2010?广安)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动.
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;
②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂.
【提出猜想】淡黄色粉末可能是:a.硫; b.过氧化钠; c.硫和过氧化钠的混合物.
【实验探究一】过氧化钠与水反应的生成物是什么?
(1)取适量的该粉末于试管中,加入足量蒸馏水产生气泡,证明猜想______不成立;
(2)用带火星的木条伸入反应的试管中,木条复燃,说明产生______;
(3)充分反应后,试管中只得到无色溶液;向溶液中滴加______,观察到______,证明生成物中有NaOH;同时证明猜想______成立.
(4)写出过氧化钠与水反应的化学方程式:______.
【实践探究二】过氧化钠为什么能作供氧剂?大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧
化钠反应有关,于是设计如图所示的装置继续实验探究.
 
实     验     操     作实 验 现 象
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处木条复燃
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水中有气泡产生,
石灰水变浑浊
【实验结论】CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为:______
【交流比较】与我们学过的用KClO3或KMnO4制取氧气的方法相比,常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的主要理由是(从两个不同角度回答):______、______.

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