Question

2．在某种硬水中含有的钙、镁化合物为Ca（HCO₃）₂和Mg（HCO₃）₂，在加热煮沸时，两种可溶性物质会完全分解产生水垢，水垢的成分是CaCO₃和Mg（OH）₂．为了测定某种硬水中含钙镁化合物的质量，将一定质量的硬水加热蒸干后得到15.8g水垢，将此水垢加入100g稀盐酸恰好完全反应，测得烧杯中所盛物质的质量随时间变化的关系如图所示：
试计算：
（1）水垢与稀盐酸产生的二氧化碳的质量为4.4g．
（2）水垢中含氢氧化镁的质量分数是多少？
（3）在这种硬水中钙离子与镁离子的质量比是多少？

Answer 1

分析 （1）根据水垢和盐酸反应减少的质量就是二氧化碳的质量进行分析；
（2）根据二氧化碳的质量，结合化学方程式计算出碳酸钙的质量，进而计算出氢氧化镁的质量分数；
（3）根据计算出的碳酸钙的质量和氢氧化镁的质量进行分析．

解答 解：（1）根据质量守恒定律可知，生成的二氧化碳质量为：115.8g-111.4g=4.4g；
（2）碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳，设碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
 x                   4.4g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
   x=10g
所以氢氧化镁的质量分数为：$\frac{15.8g-10g}{15.8g}$×100%=36.7%；
（3）氢氧化镁的质量为：15.8g-10g=5.8g
所以钙离子的质量为：10g×$\frac{40}{100}$=4g
镁离子的质量为：5.8g×$\frac{24}{58}$=2.4g，
所以硬水中钙离子与镁离子的质量比是：4g：2.4g=5：3．
故答案为：（1）4.4g；
（2）36.7%；
（3）5：3．

点评 本题主要考查了利用化学方程式进行计算，难度不大，首先要搞清反应的原理，然后结合题中所给的数据进行解答．