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10克水垢中，产生二氧化碳气体的情况如图所示．
（1）从图中可以看出，10克水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是______克．
（2）水垢中碳酸钙的百分含量是______．（写出计算过程）

Answer 1

【答案】分析：（1）解答本题要分析曲线的三点：起点、折点和终点，获得并处理信息，找到解题突破口．根据反应产生气体的情况图，当反应到90s时放出二氧化碳气体的物质的量的最大值为0.06mol．
（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，由生成的二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钙质量，进而可计算出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二氧化碳气体的物质的量的最大值为0.06mol，0.06mol二氧化碳的质量为0.06mol×44g/mol=2.64g．故答案为：2.64．
（2）设10g水垢中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   2.64g
      x=6g
水垢中碳酸钙的质量分数=100%=60%．
答：水垢中碳酸钙的质量分数是60%．
点评：解答此类题时首先明确发生的化学反应，再看曲线的三点：起点、折点和终点，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这是解答本题的突破口．