Question

10．某校化学兴趣小组同学发砚，长期便用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙（其他成分不和盐酸反应），他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将50克某质量分数的稀盐酸加入到装有12.5克水垢的烧杯中，充分反应后烧杯中剩余物质为58.1克．
（1）由此得出，12.5克水垢与盐酸充分反应后生成的二氧化碳最多是4.4g．
（2）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？
（3）上述稀盐酸的溶质质量分数是多少？
（4）若同学们要用36.5%浓盐酸来配置上述稀盐酸，需要浓盐酸多少克？

Answer 1

分析 根据“将50克某质量分数的稀盐酸加入到装有12.5克水垢的烧杯中，充分反应后烧杯中剩余物质为58.1克”；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，再计算水垢中碳酸钙的质量分数、稀盐酸的溶质质量分数等．

解答 解：（1）根据“将50克某质量分数的稀盐酸加入到装有12.5克水垢的烧杯中，充分反应后烧杯中剩余物质为58.1克”，可知12.5g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是50g+12.5g-58.1g=4.4g．
（2）设12.5g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                      4.4g
则$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{4.4g}$，解得：x=10g y=7.3g．
水垢中碳酸钙的质量分数=$\frac{10g}{12.5g}×$100%=80%．
（3）稀盐酸的溶质质量分数是$\frac{7.3g}{50g}×100%$=14.6%．
（4）用36.5%的浓盐酸的质量为$\frac{7.3g}{36.5%}$=20g，
故答案为：
（1）4.4g．（2）80%．（3）14.6%．（4）20g．

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算，考虑水垢是碳酸钙完全反应，难度稍大．