Question

6．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．为验证稀盐酸与水垢的反应，某科学探究小组的同学设计如下实验操作，其主要流程如图1所示：

（1）在步骤①发生的反应中，属于复分解反应的化学反应有2个．
（2）在步骤①反应完成后的所得溶液中，除了氯化钙、氯化镁之外，还会有少量盐酸．要除去这些盐酸，在不使用酸碱指示剂的前提下，最好加入①物质（填序号）．
①碳酸钙粉末②氧化钙粉末③氢氧化钠
（3）取步骤②所得到 Na₂CO₃溶液，向其中滴入溶质质量分数为 10%的氯化钡溶液，使其充分反应．加入氯化钡溶液的质量和所得沉淀质量的关系如图2所示，求恰好完全反应时生成沉淀的质量．（计算结果精确至 0.1g）

Answer 1

分析 （1）步骤①是水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，与盐酸的反应，两者都是复分解反应．复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应；
（2）要除去这些盐酸，在不使用酸碱指示剂的前提下，所以应该使用难溶性物质；
（3）由于10%的氯化钡溶液104g时恰好完全反应，所以根据氯化钡的质量和对应的化学方程式求算碳酸钡的质量．

解答 解：
（1）步骤①是水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，与盐酸的反应，是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，而氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，两者都是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物．所以两者反应都为复分解反应；
（2）由于除去盐酸，而无指示剂，当加入难溶性碳酸钙时，由于发生复分解反应时，碳酸钙只能和酸反应，所以当酸反应完毕时，碳酸钙则不会对所得溶液产生影响，过滤即可．
（3）由图可知，10%的氯化钡溶液104g时恰好完全反应．此时氯化钡的质量为10%×104g=10.4g
设生成的碳酸钡的质量为x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
             208       197
               10.4g      x
$\frac{208}{197}$=$\frac{10.4g}{x}$
x=9.85g
答：生成沉淀的质量为 9.85g
故答案为：（1）2；（2）①；（3）9.85g．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．