Question

【题目】水的硬度会随着温度的改变而改变。重庆一中某化学兴趣小组利用现有的化学知识，用下图所示装置帮助化学实验室制取少量软水。

取实验室只含Ca(HCO3)2的硬水500.00ml（密度为a g/mL）进行实验（实验温度不超过100℃），A中发生的化学反应方程式：Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑

实验前测得C的质量为100.00g，反应完全后测得C的质量为100.44g。

（1）浓硫酸的作用是_________________。

（2）生成CO2 质量为_________________g。

（3）实验结束后烧瓶内有多少水垢(沉淀)生成____________（写出计算过程）？

（4）理论上可制得_________g软水。原水的硬度为_________度（提示：每一度即相当于每升水中含10.00mgCaO）。

Answer 1

【答案】 吸收水蒸气 0.44g 1g 500a-1.26 112

【解析】（1）根据浓硫酸具有吸水性分析；（2）根据装置中氢氧化钠的增重可以知道二氧化碳的质量；（3）根据二氧化碳的质量结合方程式计算碳酸钙的质量；（4）根据硬水的质量与沉淀及气体的质量差可以计算软水的质量，结合提示将钙元素的质量转化为氧化钙的质量计算硬度。（1）浓硫酸具有吸水性，因此浓硫酸的作用是吸水干燥二氧化碳的作用；（2）C装置中的氢氧化钠能够吸收二氧化碳，因此反应前后的质量差就是二氧化碳的质量，因此二氧化碳的质量为：100.44g-100g=0.44g；
（3）设产生0.44g二氧化碳的同时得到碳酸钙的质量为x，生成水的质量为y。
Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑

1001844
xy 0.44g

x=1.00g

y=0.18g

答：生成碳酸钙1.00g。
（4）硬水的质量为500.00ml×ag/mL=500ag，根据反应的方程式可知产生了1.00g的碳酸钙、0.44g二氧化碳，同时会生成0.18g的水，因此得到软水的质量为：500ag-1.00g-0.44g+0.18g=500a-1.26；水的硬度与钙有关，因此1.00g碳酸钙中钙元素的质量为：1.00g××100%=0.4g，根据元素的质量不变，可知500ml硬水中氧化钙的质量为： ×1000=560mg，则1L硬水中含有氧化钙的质量为1120mg，因此原水的硬度为112度。