Question

13．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）步骤①和步骤②中发生的反应中，属于复分解反应的化学反应有2个．
（2）步骤①反应完成后所得溶液中，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，应加入的物质可以是①（填序号）．
①碳酸钙粉末         ②氧化钙粉末         ③氢氧化铜粉末
（3）取步骤②所得到Na₂CO₃溶液，向其中滴入质量分数为11.1%的氯化钙溶液，使其充分反应．加入氯化钙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．

Answer 1

分析 （1）根据步骤①和步骤②中发生的反应有盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水进行分析；
（2）可以根据盐酸的性质来进行解答；
（3）氯化钙可以和碳酸钠反应，根据氯化钙的质量结合反应的化学方程式可以计算出生成的沉淀的质量．

解答 解：（1）步骤①和步骤②中发生的反应有盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以属于复分解反应的化学反应有2个；
（2）分析所给的选项可以知道，稀盐酸可以和碳酸钙以及镁条反应，但是镁条价格较高，所以本题中应该选择石灰石粉末来消耗过量的酸，故选①；
（3）由图中可以知道恰好完全反应时消耗的氯化钙的质量为：200g×11.1%=22.2g
设生成沉淀的质量为x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
       111    100
       22.2g    x
$\frac{111}{22.2g}$=$\frac{100}{x}$
x=20g
答：恰好完全反应时生成沉淀的质量为20g．
故答案为：（1）2；
（2）①；
（3）20g．

点评 解答此类题时首先明确发生的化学反应，再看曲线的三点：起点、折点和终点，曲线的折点即恰好完全反应，此时放出气体的质量即最大质量这是解答本题的突破口．