Question

（2012?荔湾区一模）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水垢与盐酸反应生成的二氧化碳最多是

3.3

 g．
（2）水垢中碳酸钙的质量是

7.5

 g．
（3）除去水垢中碳酸钙至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是

86.2

 g （最后结果保留一位小数）．
（4）写出与本实验有关的化学方程式．

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂ +2H₂O

．

Answer 1

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．
（4）依据盐酸即能与碳酸钙反应也能与氢氧化镁反应书写相关的方程式即可；

解答：解：（1）由图可知，120s后恰好完全反应，放出二氧化碳3.3g；
（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

=

73

y

=

44

3.3g

x=7.5g
y=5.475g
（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

58g

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
（4）盐酸即能与碳酸钙反应也能与氢氧化镁反应，其反应的方程式分别为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂ +2H₂O；
故答案为：（1）3.3；（2）7.5；（3）86.2；（4）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂ +2H₂O；

点评：本题利用图表及反应方程式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力．