Question

11．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，用酸溶液可以清除水垢．某初三同学学了酸的化学性质后通过实验来测定水垢中碳酸钙的含量：将足量的稀盐酸加入到100g水垢样品中，将产生的二氧化碳气体完全通入NaOH溶液中吸收，氢氧化钠溶液增加的质量随时间变化关系如图所示．
（1）a点溶液中大量存在的主要阴离子是碳酸根离子．
（2）观察图橡，100g水垢与盐酸反应生成CO₂的质量最多是33g
（3）计算该水垢中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）a点氢氧化钠与二氧化碳恰好反应，据此分析；
（2）根据反应产生气体的情况图，当反应到120s时放出二氧化碳气体达最大值，为33g；
（3）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，由放出二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钙质量，碳酸钙质量与水垢样品质量比可计算水垢中碳酸钙的质量分数．

解答 解：（1）a点氢氧化钠与二氧化碳恰好反应生成碳酸钠和水，故溶液中大量存在的主要阴离子是碳酸根离子；故填：碳酸根离子；
（2）由反应产生气体的情况图，可知10g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是33g．故答案为：33；
（3）设10g水垢中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100               44
x                 33g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{33g}$
x=75g
该水垢中碳酸钙的质量分数=$\frac{75g}{100g}×100%$=75%．
答：该水垢中碳酸钙的质量分数为75%．

点评 产生CO2气体的情况曲线折点表明此时放出气体二氧化碳达最大值，即水垢是碳酸钙完全反应．