Question

某校化學興趣小組同學發現，長期使用的熱水壺底部有一層水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂．他們為了測定水垢中碳酸鈣的含量，將足量質量分數為10％的鹽酸加入到10g水垢中，產生CO₂氣體的情況如圖所示． 
    
(1) 從圖中可以看出，10g水垢與鹽酸反應生成的二氧化碳最多是________ g。
(2) 水垢中碳酸鈣的質量是________ g。
(3) 除去水垢中碳酸鈣至少需要質量分數為10％的鹽酸的質量是________ g (最后結果保留一位小數)．
（4）寫出與本實驗有關的化學方程式
1、_______________________________________________________________
2、_______________________________________________________________

Answer 1

（1）3.3 （1分） （2）7.5 （2分） （3）86.2g（2分）
1、CaCO₃ + 2HCl ="=" CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ （2分）
2、Mg（OH）₂ +   2HCl  ="=" MgCl₂ +  2H₂O

：（1）由圖可知，120s后恰好完全反應，放出二氧化碳3.3g；
（2）設放出3.3g二氧化碳需要碳酸鈣的質量為x，消耗HCl的質量為y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73           44
x     y            3.3g
100÷44= x÷ 3.3       解得：x=7.5g
73÷44= y ÷ 3.3       解得：y=5.475g
（3）氫氧化鎂完全反應消耗HCl質量為z
Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O
58         73
10g-7.5g    z
58÷73=（10g-7.5g ）÷z    解得：z≈3.147g
至少需要質量分數為10%的鹽酸的質量=（5.475g+3.147g）÷10%≈86.2g
（4）鹽酸即能與碳酸鈣反應也能與氫氧化鎂反應，其反應的方程式分別為：
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂ +2H₂O；