Question

长时间使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙．学校化学研究性学习小组同学通过实验想测定水垢中碳酸钙的含量为多少．他们取100g水垢，加入200g稀盐酸，一段时间后恰好完全反应（杂质不参加反应），同时5分钟（min）内生成CO₂质量，测量数据如下表：

时间/min	1	2	3	4	5
生成CO2的质量/g	6	12	18	22	22

计算：
（1）经过

4

分钟后，水垢中的CaCO₃已经反应完全；
（2）该水垢中CaCO₃的质量分数是多少？
（3）反应使用的稀盐酸质量分数为多少？

Answer 1

分析：（1）根据是否继续产生二氧化碳对表中数据进行对比分析，可以确定碳酸钙完全反应时的时间；
（2）根据生成二氧化碳的质量根据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式可以计算出水垢中碳酸钙的质量进而求出水垢中CaCO₃的质量分数进行解答；
（3）根据生成二氧化碳的质量根据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式可以计算出200g稀盐酸中溶质的质量进而求出稀盐酸质量分数进行解答．

解答：解：（1）从测量数据表中看出，4分钟以后二氧化碳的质量不再增加，说明水垢中的CaC0₃已经反应完全，最后只能产生CO₂气体22g．
（2）设水垢中CaC0₃的质量为x，200g稀盐酸中溶质的质量为y．
CaC0₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73             44
x      y              22g

100

x

=

44

22g

x=50g

73

y

=

44

22g

y=36.5g
该水垢中CaCO₃的质量分数=

50g

100g

×100%=50%；
（3）反应使用的稀盐酸质量分数=

36.5g

200g

×100%=18.25%
答：（1）经过4分钟后，水垢中的CaCO₃已经反应完全；
（2）该水垢中CaCO₃的质量分数是50%；
（3）反应使用的稀盐酸质量分数为18.25%．

点评：本题主要考查对表格数据比较分析能力和有关化学方程式的计算，难度较大．