Question

水的硬度会随着温度的改变而改变．重庆一中某化学兴趣小组利用现有的化学知识，用如图所示装置帮助化学实验室制取少量软水．取实验室只含Ca（HCO₃）₂的硬水500.00ml（密度为a g/mL）进行实验（实验温度不超过100℃），A中发生的化学反应方程式：Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑实验前测得C的质量为100.00g，反应完全后测得C的质量为100.44g．
（1）浓硫酸的作用是

 

．
（2）生成CO₂质量为

 

g．
（3）实验结束后烧瓶内有多少水垢（沉淀）生成（写出计算过程）？
（4）理论上可制得

 

g软水．原水的硬度为

 

度（提示：每一度即相当于每升水中含10.00mgCaO）．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,气体的干燥（除水）,硬水与软水,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）根据浓硫酸具有吸水性分析；
（2）根据装置中氢氧化钠的增重可以知道二氧化碳的质量；
（3）根据二氧化碳的质量结合方程式计算碳酸钙的质量；
（4）根据硬水的质量与沉淀及气体的质量差可以计算软水的质量，结合提示将钙元素的质量转化为氧化钙的质量计算硬度．

解答：解：（1）浓硫酸具有吸水性，因此浓硫酸的作用是吸水干燥二氧化碳的作用；
（2）C装置中的氢氧化钠能够吸收二氧化碳，因此反应前后的质量差就是二氧化碳的质量，因此二氧化碳的质量为：100.44g-100g=0.44g；
（3）设产生0.44g二氧化碳的同时得到碳酸钙的质量为x
  Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑
                            100               44
                             x                 0.44g

100

x

=

44

0.44g

      x=1.00g
答：生成碳酸钙1.00g
（4）硬水的质量为：500.00ml×a g/mL=500ag，根据反应的方程式可知产生了1.00g的碳酸钙、0.44g二氧化碳，同时会生成0.18g的水，因此得到软水的质量为：500ag-1.00g-0.44g+0.18g=500a-1.26；
水的硬度与钙有关，因此1.00g碳酸钙中钙元素的质量为：1.00g×

40

100

×100%=0.4g，根据元素的质量不变，可知500ml硬水中氧化钙的质量为：

0.4g

40 56 ×100%

×1000=560mg，则1L硬水中含有氧化钙的质量为1120mg，因此原水的硬度为112度；
故答案为：（1）吸水干燥；（2）0.44g；（3）设产生0.44g二氧化碳的同时得到碳酸钙的质量为x
  Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑
                 100        44
                 x        0.44g
               

100

x

=

44

0.44g

      x=1.00g
答：生成碳酸钙1.00g
（4）500a-1.26；112.00．

点评：本题考查知识全面，既考查了气体的干燥相关知识，又通过探究题考查了学生的思维和实验能力，探究题往往起点高，落点低，考查的内容还是学过的内容，解题时既要针对题目的要求，又要联系所学习的知识，经过合理分析、推导后再回答．