Question

4．某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁．他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将90.8克的盐酸加入到12.5g水垢中，完全反应后产生CO₂气体的情况如图所示．
（1）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？
（2）假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含有其它杂质，求完全反应后溶液中MgCl₂的质量分数（最后结果保留一位小数）．

Answer 1

分析 根据生成的二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算碳酸钙的质量，进而求算对应的质量分数．同时根据碳酸钙的质量求算氢氧化镁的质量，结合对应的化学方程式求算氯化镁的质量，进而求算对应的质量分数．

解答 解：由图可知生成的二氧化碳的质量为3.3g．设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                       44
x                                          3.3g
$\frac{100}{44}$=$\frac{x}{3.3g}$
x=7.5g
水垢中碳酸钙的质量分数为$\frac{7.5g}{12.5g}$×100%=60%
氢氧化镁的质量为12.5g-7.5g=5g
设生成的氯化镁的质量为y
Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
58                          95
5g                          y
$\frac{58}{95}$=$\frac{5g}{y}$
y≈8.2g
完全反应后溶液中MgCl₂的质量分数为$\frac{8.2g}{12.5g+90.8g-3.3g}$×100%=8.2%
答：（1）水垢中碳酸钙的质量分数是60%．
（2）假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含有其它杂质，完全反应后溶液中MgCl₂的质量分数为8.2%．

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．