水垢是由多种物质组成的混合物.为研究含有Ca2+.Mg2+和HCO3-成分的水所形成水垢的化学组成.取干燥的水垢6.32g.加热使其失去结晶水.得到5.78g剩余固体A,高温灼烧A至恒重.残余固体为CaO和MgO.放出的气体用过量的Ba(OH)2溶液吸收.得到11.82g沉淀．(1)通过计算确定A中是否含有碳酸镁．(2)若5.78g剩余固体A灼烧至恒重时产生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

水垢是由多种物质组成的混合物，为研究含有Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-成分的水所形成水垢的化学组成，取干燥的水垢6.32g，加热使其失去结晶水，得到5.78g剩余固体A；高温灼烧A至恒重，残余固体为CaO和MgO，放出的气体用过量的Ba（OH）₂溶液吸收，得到11.82g沉淀．
（1）通过计算确定A中是否含有碳酸镁．
（2）若5.78g剩余固体A灼烧至恒重时产生的气体完全被碱石灰吸收，碱石灰增重2.82g，通过计算确定A中各成分的物质的量．
（3）计算水垢中碳酸盐的质量分数．

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）假设二氧化碳全部来自碳酸钙，11.82g沉淀为碳酸钡，根据n=

计算碳酸钡物质的量，利用碳原子守恒计算碳酸钙的物质的量，再根据m=nM计算碳酸钙的质量，据此判断；
（2）碱石灰增重2.82g为，5.78g剩余固体A灼烧生成二氧化碳的质量为0.06mol×44g/mol=2.64g，故生成水的质量为2.82g-2.64g=0.18g，固体A中含有氢氧化镁，根据H元素守恒有n[Mg（OH）₂]=n（H₂O）=

0.18g

18g/mol

=0.01mol，所以m[Mg（OH）₂]=0.01mol×58g/mol=0.58g，故n（CaCO₃）+n（MgCO₃）=0.06mol，n（CaCO₃）×100g/mol+n（MgCO₃）×84g/mol+0.58g=5.78g，据此计算确定；
（3）根据m=nM计算各碳酸盐的质量，进而计算碳酸盐的总质量，再根据质量分数定义计算．

解答： 解：（1）n（CO₂）=

11.82

197

=0.06 mol，假设二氧化碳全部来自碳酸钙，则m（CaCO₃）=0.06mol×100g/mol=6g，大于6.00＞5.78，A中一定有MgCO₃，
答：固体A中一定含有碳酸镁；
（2）碱石灰增重2.82g为，5.78g剩余固体A灼烧生成二氧化碳的质量为0.06mol×44g/mol=2.64g，故生成水的质量为2.82g-2.64g=0.18g，固体A中含有氢氧化镁，由H元素守恒则：n[Mg（OH）₂]=n（H₂O）=

0.18g

18g/mol

=0.01mol，故m[Mg（OH）₂]=0.01mol×58g/mol=0.58g，n（CaCO₃）+n（MgCO₃）=0.06mol，n（CaCO₃）×100g/mol+n（MgCO₃）×84g/mol+0.58g=5.78g，解得：n（MgCO₃）=0.05mol，n（CaCO₃）=0.01mol，
答：固体A中氢氧化镁为0.01mol、碳酸钙为0.01mol、碳酸镁为0.05mol；
（3）m（碳酸盐）=0.05mol×84g?mol^-1+0.01mol×100g?mol^-1=5.2g，
故ω（碳酸盐）=

5.2g

6.32g

×100%=82.3%
答：水垢中碳酸盐的质量分数为82.3%．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意（1）利用假设法进行碳酸镁的确定，（2）中利用计算确定含有氢氧化镁是关键．