Question

河南日报讯：鲁山县张店乡马村的饮用水烧开后满锅都是水垢，村里年年发生结石病，村民们希望有关部门能帮他们解决吃水问题．水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁．茗茗为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10%的盐酸加入到12.9g水垢中，利用如图所示装置进行实验，实验结束后装置B的质量增加了4.4g．求：
（1）水垢样品中碳酸钙的质量；
（2）假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含其他杂质，溶解12.9g水垢，至少需要质量分数为10%的盐酸的质量．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，所以实验结束后装置B的质量增加的就是生成的二氧化碳的质量，利用反应的化学方程式和生成的气体的质量，即可求出水垢中碳酸钙的质量以及消耗盐酸的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（2）根据氢氧化镁与盐酸反应的化学方程式和氢氧化镁的质量，即可计算出与氢氧化镁反应的HCl的质量，然后根据溶质的质量分数公式求出所需盐酸的质量即可．

解答：解：（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，所以实验结束后装置B的质量增加的就是生成的二氧化碳的质量，二氧化碳的质量为4.4g．
设碳酸钙的质量为x．和碳酸钙反应的盐酸溶液中溶质的质量为y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100   73              44
x     y               4.4g

100

x

=

44

4.4g

x=10g

73

y

=

44

4.4g

y=7.3g
水垢中碳酸钙的质量分数=

10g

12.9g

×100%=77.5%．
答：水垢中碳酸钙的质量分数为77.5%．
（3）氢氧化镁的质量=12.9g-10g=2.9g
设和氢氧化镁反应的盐酸溶液中溶质的质量为z．
 Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O
   58        73
   2.9g       z

58

2.9g

=

73

z

z=3.65g 
 所需盐酸溶液的质量为

7.3g+3.65g

10%

=109.5g
 答：至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是109.5g

点评：本道题的第二小题比较难，做本类型题时应从问题着手分析，逐步向前，直到出现已知条件．