Question

长期使用热水瓶底部或热水器中有水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁（假设无其它杂质）．某课外小组想测定水垢中碳酸钙的含量，他们取20.8g水垢，加入足量的浓度为14.6%的盐酸，其中产生的二氧化碳的数据见下表．

时间/min	1	2	3	4	5
生成二氧化碳的质量/g	3.0	5.0	6.0	6.6	6.6

计算：（1）水垢中碳酸钙的质量     
（2）要使20.8g水垢完全溶解，最少需要盐酸的质量．

Answer 1

分析：（1）由图可知，4s后恰好完全反应，放出二氧化碳6.6g；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；
（2）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．

解答：解：（1）由题意知加入足量盐酸后完全反应生成二氧化碳的质量为6.6g
          设碳酸钙的质量为x  与其反应的盐酸质量为y
              CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
               100   73            44
                x    14.6%y        6.6g                        
                 

100

x

=

44

6.6g

         x=15g 
                

73

14.6%y

=

44

6.6g

      y=75g

             答：碳酸钙的质量为15g                          
       （2）水垢中氢氧化镁的质量为：20.8g-15g=5.8g
           设和5.8g Mg（OH）₂反应的盐酸质量为a，
           Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O              
            58        73
            5.8g      14.6%a 
           

58

5.8g

=

73

14.6%a

                  a=50g                                  
        盐酸总质量为：75g+50g=125g
   答：需要盐酸质量为125g

点评：分析变化表格时，根据最后氢气的质量不再变化可知混合物已经完全反应，此时放出气体的质量为最大质量，然后根据气体的量求解．