Question

长期使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，用稀盐酸可以清除水垢．某学校化学研究性学习小组的同学通过实验测定水垢中碳酸钙的含量：将过量的稀盐酸加入到400g水垢中，把产生的CO₂气体用足量的NaOH溶液吸收，同时测量3分钟内NaOH溶液增加的质量，结果如表所示：

时间/s	0	30	60	90	120	150	180
增加的质量/g	0	60	100	120	132	132	132

（1）请在坐标纸上，以反应时间为横坐标，以NaOH溶液增加的质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随反应时间变化规律的关系曲线．并写出CO₂气体被足量NaOH溶液吸收的化学方程式______
（2）从表中看出：NaOH溶液质量增加132g后，质量不再增加，表明______．计算水垢中碳酸钙的质量分数．（写出简单的计算过程）

Answer 1

解：（1）氢氧化钠因吸收二氧化碳而质量增加，根据生成中氢氧化钠溶液质量的增加和反应时间确定点，把点用平滑曲线连接；
故答案为：

二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
故选CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）NaOH溶液质量不再增加，说明不再有二氧化碳气体放出，即水垢已完全反应；
故答案为：400g水垢与盐酸反应生成的CO₂最多是132g；
设水垢中碳酸钙的质量为x
CaCO₃～CO₂
100 44
x 132g
100：44=x：132g 解之得 x=300g
水垢中碳酸钙的质量分数=×100%=75%
故答案为：75%
分析：（1）根据实验数据绘制溶液增加量与反应时间关系的曲线图；
（2）判断反应的进行情况，利用反应的化学方程式计算样品中碳酸钙质量，求出试样中碳酸钙的质量分数．
点评：吸收二氧化碳通常采用氢氧化钠溶液，而检验二氧化碳一般使用氢氧化钙溶液．