Question

長期使用的水壺內(nèi)層會形成水垢，其主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂，用鹽酸可將其除去，現(xiàn)取水垢2.5g與20g鹽酸（過量）充分反應，水垢全部溶解，測得生成CO₂的質(zhì)量為0.88g，試計算：
（1）水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)；
（2）反應后所得溶液中溶質(zhì)氯化鈣和氯化鎂的質(zhì)量分數(shù)分別為多少．

Answer 1

分析：水垢中的碳酸鈣和氫氧化鎂都可與稀鹽酸反應，而氫氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和水，不放出二氧化碳氣體，因此根據(jù)放出二氧化碳氣體的量可計算出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量；
鹽酸過量，則水垢完全反應，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應后所得溶液的質(zhì)量=水垢質(zhì)量+稀鹽酸質(zhì)量-生成的二氧化碳質(zhì)量；

解答：解：（1）設(shè)水垢中含碳酸鈣的質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量是y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100          111      44
 x           y       0.88g

100

x

=

111

y

=

44

0.88g

解之得 x=2g   y=2.22g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

2g

2.5g

×100%=80%
（2）由碳酸鈣的質(zhì)量可知氫氧化鎂的質(zhì)量是2.5g-2g=0.5g；
設(shè)反應生成的氯化鎂質(zhì)量是z
Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+H₂O
 58             95
0.5g             z

58

0.5g

=

95

z

z=0.82g
反應后所得溶液的質(zhì)量=2.5g+20g-0.88g=21.62g，則溶液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為

2.22g

21.62g

×100%=10.3%；氯化鎂的質(zhì)量分數(shù)是

0.82g

21.62g

×100%=3.8%；
答：（1）水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%，（2）反應后溶液中氯化鈣、氯化鎂的質(zhì)量分數(shù)分別為10.3%、3.8%；

點評：此題是對化學方程式計算的考查，可由反應放出氣體的質(zhì)量計算混合物中某組成物質(zhì)的質(zhì)量，進一步計算出混合物中該組成物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，以此突破即可．