题目内容

长期饮用溶有较多钙、镁离子的水容易引起结石病症，加热可使水中钙、镁离子转变为沉淀--水垢，它的主要成分是CaCO₃、Mg（OH）₂．为确定水垢的成分，社会实践小组进行了下面实验：
①称取5g水垢样品研碎后放入100mL烧杯中，然后注入50g 10%的稀盐酸；
②反应停止后，反应混合物的质量共减少1.54g；
③另取少量水垢放入实验②的混合液中，有气泡产生．
请根据以上信息回答：
（1）实验③的目的是________；
（2）计算水垢样品中碳酸钙的质量分数（要求根据化学方程式计算，计算结果精确到0.01）．

解：（1）因为CaCO₃与稀盐酸反应放出CO₂，所以另取少量水垢放入实验②的混合液中，有气泡产生，说明混合液中有剩余的盐酸；
故答案为：证明水垢完全反应，盐酸有剩余；
（2）根据质量守恒定律，反应混合物减少的质量，就是生成二氧化碳的质量，为1.54g；
设水垢样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 1.54g
∴ $\text{[math]}$ ，
解之得：x=3.50g；
则水垢样品中碳酸钙的质量分数为： $\text{[math]}$ ×100%=70.00%．
答：水垢样品中碳酸钙的质量分数为70.00%．
分析：（1）CaCO₃与稀盐酸反应放出CO₂，根据质量守恒定律反应混合物的质量减少的1.54g为二氧化碳的质量；另取少量水垢放入实验②的混合液中，有气泡产生说明盐酸过量，水垢中的碳酸钙完全反应；
（2）利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和生成二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出水垢样品中碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可．
点评：本题主要考查学生利用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．要求学生有实验操作的经验，根据实验操作的经验分析数据，才能正确解答．