题目内容

长期使用热水瓶底部或热水器中有水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁（假设无其它杂质）．某课外小组想测定水垢中碳酸钙的含量，他们取20.8g水垢，加入足量的浓度为14.6%的盐酸，其中产生的二氧化碳的数据见下表．

时间/min 1 2 3 4 5
生成二氧化碳的质量/g 3.0 5.0 6.0 6.6 6.6
计算：（1）水垢中碳酸钙的质量　　
（2）要使20.8g水垢完全溶解，最少需要盐酸的质量．

解：（1）由题意知加入足量盐酸后完全反应生成二氧化碳的质量为6.6g
设碳酸钙的质量为x 与其反应的盐酸质量为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
x 14.6%y 6.6g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ x=15g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ y=75g

答：碳酸钙的质量为15g
（2）水垢中氢氧化镁的质量为：20.8g-15g=5.8g
设和5.8g Mg（OH）₂反应的盐酸质量为a，
Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
58 73
5.8g 14.6%a
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
a=50g
盐酸总质量为：75g+50g=125g
答：需要盐酸质量为125g
分析：（1）由图可知，4s后恰好完全反应，放出二氧化碳6.6g；根据反应的化学方程式，由生成二氧化碳的质量计算水垢中碳酸钙的质量；
（2）计算碳酸钙和氢氧化镁完全反应所消耗HCl的质量，由所计算HCl质量与溶液的质量分数，利用溶质质量分数公式，计算所需稀盐酸的质量．
点评：分析变化表格时，根据最后氢气的质量不再变化可知混合物已经完全反应，此时放出气体的质量为最大质量，然后根据气体的量求解．