Question

10．某校化學興趣小組同學發硯，長期便用的熱水壺底部有一層水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣（其他成分不和鹽酸反應），他們為了測定水垢中碳酸鈣的含量，將50克某質量分數的稀鹽酸加入到裝有12.5克水垢的燒杯中，充分反應后燒杯中剩余物質為58.1克．
（1）由此得出，12.5克水垢與鹽酸充分反應后生成的二氧化碳最多是4.4g．
（2）水垢中碳酸鈣的質量分數是多少？
（3）上述稀鹽酸的溶質質量分數是多少？
（4）若同學們要用36.5%濃鹽酸來配置上述稀鹽酸，需要濃鹽酸多少克？

Answer 1

分析 根據“將50克某質量分數的稀鹽酸加入到裝有12.5克水垢的燒杯中，充分反應后燒杯中剩余物質為58.1克”；放出二氧化碳達最大值時，水垢中碳酸鈣完全反應，根據反應的化學方程式，由放出二氧化碳的質量計算出樣品中碳酸鈣質量，與碳酸鈣反應的氯化氫的質量，再計算水垢中碳酸鈣的質量分數、稀鹽酸的溶質質量分數等．

解答 解：（1）根據“將50克某質量分數的稀鹽酸加入到裝有12.5克水垢的燒杯中，充分反應后燒杯中剩余物質為58.1克”，可知12.5g水垢與鹽酸反應后生成的二氧化碳最多是50g+12.5g-58.1g=4.4g．
（2）設12.5g水垢中碳酸鈣的質量為x，與碳酸鈣反應的氯化氫的質量是y．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73                   44
x      y                      4.4g
則$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{4.4g}$，解得：x=10g y=7.3g．
水垢中碳酸鈣的質量分數=$\frac{10g}{12.5g}×$100%=80%．
（3）稀鹽酸的溶質質量分數是$\frac{7.3g}{50g}×100%$=14.6%．
（4）用36.5%的濃鹽酸的質量為$\frac{7.3g}{36.5%}$=20g，
故答案為：
（1）4.4g．（2）80%．（3）14.6%．（4）20g．

點評 本題主要考查有關化學方程式的計算，考慮水垢是碳酸鈣完全反應，難度稍大．