Question

8．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12.5g水垢中，產生CO₂氣體的情況如圖所示．
（1）從圖中可以看出，12.5g水垢與鹽酸反應后生成的二氧化碳最多是3.3g．
（2）水垢中碳酸鈣的質量分數是多少？

Answer 1

分析 （1）根據反應產生氣體的情況圖，當反應到120s時放出二氧化碳氣體達最大值，為3.3g；
（2）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，碳酸鈣質量與水垢樣品質量比可計算水垢中碳酸鈣的質量分數．

解答 解：（1）由反應產生氣體的情況圖，可知10g水垢與鹽酸反應后生成的二氧化碳最多是3.3g．故答案為：3.3；
（2）設12.5中水垢中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
 100                           44
   x                            3.3g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{3.3g}$
解得：x=7.5g
水垢中碳酸鈣的質量分數=$\frac{7.5g}{12.5g}$×100%=60%
答：水垢中碳酸鈣的質量分數為60%

點評 產生CO₂氣體的情況曲線折點表明此時放出氣體二氧化碳達最大值，即碳酸鈣完全反應，所以圖象題一定要注意轉折點的意義．