Question

2．热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢（主要成分是CaCO₃和Mg（OH））₂，其它成份忽略不计）．某兴趣小组的同学为了探究水垢中Mg（OH）₂的含量，取10g水垢样品，向样品中逐滴加入稀盐酸，其变化关系如图所示，试计算：
（1）B点时溶液中含所有的阳离子有Ca²⁺，Mg²⁺（用离子符号表示）
（2）生成二氧化碳的质量为3.3克．
（3）计算水垢样品中Mg（OH）₂的质量分数．（写出解题步骤）

Answer 1

分析 CaCO₃和Mg（OH）₂都可以与盐酸反应，但是盐酸优先与Mg（OH）₂反应，所以A点之前是盐酸与Mg（OH）₂反应，AB段是盐酸与碳酸钙反应，结合图示回答．

解答 解：（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O．B点时盐酸恰好与两种物质反应，溶液中含所有的阳离子有Ca²⁺，Mg²⁺；
（2）由图示可知生成二氧化碳的质量为3.3g
（3）设水垢样品中碳酸钙质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
100                   44
x                     3.3g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{3.3g}$
x=7.5g
计算水垢样品中Mg（OH）₂的质量分数为$\frac{10g-7.5g}{10g}$×100%=25%
故答案为：（1）Ca²⁺，Mg²⁺；（2）3.3；（3）25%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．