Question

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12.5g水垢后，产生CO2气体的情况如图所示．
（1）从图中可以看出，12.5g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是

3.3

g．
（2）生成二氧化碳的速度越来越低的原因是：

盐酸的浓度越来越低

．
（3）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？

Answer 1

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．
（2）盐酸浓度越大，反应越剧烈
（3）设12.5中水垢中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 3.3g

100

x

=

44

3.3g

解得：x=7.5g
水垢中碳酸钙的质量分数为

7.5g

12.5g

×100%=60%
答：水垢中碳酸钙的质量分数为60%
故答案为：（1）3.3g（2）盐酸的浓度越来越低（3）60%

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