Question

9．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，用酸溶液可以清除水垢． 某同学通过实验测定水垢中碳酸钙的含量：将过量的稀盐酸加入到200g水垢中，将产生的CO₂气体通入足量的NaOH溶液中，同时测量3分钟内NaOH溶液增加的质量，结果如下表所示：

时间	0	30	60	90	120	150	180
增加质量	0	30	50	60	77	77	77

试回答下列问题：
（1）请在坐标纸上，以反应时间为横坐标，以产生CO₂气体的质量为纵坐标，画出产生气体的质量随反应时间变化的曲线．

（2）从表中可以看出，200g水垢与盐酸反应生成的CO₂最多是77 g．
（3）计算水垢中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
根据表中提供的数据可以判断生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钙的质量，进一步可以计算水垢中碳酸钙的质量分数．

解答 解：（1）由表中数据可知，200g水垢与盐酸反应生成的CO₂最多是77g，产生气体的质量随反应时间变化的曲线如下图所示：

（2）从表中可以看出，200g水垢与盐酸反应生成的CO₂最多是77 g．
故填：77．
（3）设碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100                  44
  x                  77g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{77g}$，
x=175g，
水垢中碳酸钙的质量分数为：$\frac{175g}{200g}$×100%=87.5%，
答：水垢中碳酸钙的质量分数为87.5%．

点评 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，因此氢氧化钠溶液增加的质量就是反应生成的二氧化碳的质量，这是计算的基础，要注意理解．