Question

某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁．他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10%的盐酸加入到10g水垢中，产生CO₂气体的情况如图所示．
（1）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？
（2）与碳酸钙反应的氯化氢的质量是多少？

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：根据反应产生气体的情况图，当反应到120s时放出二氧化碳气体达最大值，为3.3g；放出二氧化碳达最大值时，水垢中碳酸钙完全反应，根据反应的化学方程式，由放出二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钙质量，与碳酸钙反应的氯化氢的质量，再由碳酸钙质量与水垢样品质量比可计算水垢中碳酸钙的质量分数．

解答：解：由反应产生气体的情况图，可知10g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是3.3g．
设10g水垢中碳酸钙的质量为x，与碳酸钙反应的氯化氢的质量是y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100    73        44
x      y         3.3g

100

x

=

73

y

=

44

33g

解得：x=7.5g y=5.475g
水垢中碳酸钙的质量分数=

7.5g

10g

х100%=75%
答：（1）水垢中碳酸钙的质量分数是75%．（2）与碳酸钙反应的氯化氢的质量是5.475g

点评：产生CO₂气体的情况曲线折点表明此时放出气体二氧化碳达最大值，即水垢是碳酸钙完全反应．