Question

8．水是生命之源、萬(wàn)物之基，是人類寶貴的自然資源，我們每個(gè)人都要關(guān)心水、愛(ài)護(hù)水、節(jié)約用水．
①我國(guó)規(guī)定生活飲用水的水質(zhì)必須達(dá)到下述四項(xiàng)指標(biāo)：a．不得呈現(xiàn)異色 b．不得有異味 c．應(yīng)澄清透明d．不得含有細(xì)菌和病毒．其中“c指標(biāo)”可以通過(guò)過(guò)濾操作達(dá)到；
②某�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期使用的熱水壺底部有一層水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂．為了測(cè)定水垢中碳酸鈣的含量，他們將足量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸加入到10.4g水垢中，產(chǎn)生CO₂氣體的情況如圖所示．
從圖中可以看出，水垢與鹽酸完全反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量為3.3克，水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是72.1%．若水垢中只含碳酸鈣和氫氧化鎂，則完全反應(yīng)后消耗鹽酸的質(zhì)量為91.25克．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過(guò)濾是將不溶于水的固體與液體分離的一種方法解答；（2）從圖中可明顯看出：折點(diǎn)處即為生成二氧化碳的質(zhì)量．
根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)$\frac{碳酸鈣的質(zhì)量}{水垢的質(zhì)量}$×100%，可求出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．根據(jù)水垢的質(zhì)量和碳酸鈣的質(zhì)量求出氫氧化鎂的質(zhì)量，再根據(jù)氫氧化鎂的質(zhì)量求出和氫氧化鎂反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，將和氫氧化鎂反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量與和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量加起來(lái)即為所需鹽酸的質(zhì)量．

解答 解：
（1）其中“c指標(biāo)”可以通過(guò)過(guò)濾操作達(dá)到．
（2）從圖中可看出生成的二氧化碳最多是3.3g．
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x．和碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100        73                         44
x            y                          3.3g
$\frac{100}{x}=\frac{73}{y}=\frac{44}{3.3g}$，
x=7.5g，y=5.475g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{7.5g}{10.4g}$×100%=72.1%．
答：水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.1%．
（3）氫氧化鎂的質(zhì)量=10.4g-7.5g=2.9g
設(shè)和氫氧化鎂反應(yīng)的鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為z．
 Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
   58               73
   2.9g             z
$\frac{58}{2.9g}=\frac{73}{z}$，z=3.65g
 所需鹽酸溶液的質(zhì)量為$\frac{5.475g+3.65g}{10%}$=91.25g
 答：至少需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸的質(zhì)量是91.25g．

點(diǎn)評(píng) 本道題的第二小題比較難，做本類型題時(shí)應(yīng)從問(wèn)題著手分析，逐步向前，直到出現(xiàn)已知條件．