Question

13．長期使用的熱水壺底部有一層水垢，主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂．為驗證稀鹽酸與水垢的反應，某科學探究小組的同學設計如下實驗操作，其主要流程如圖1所示：

（1）步驟①和步驟②中發(fā)生的反應中，屬于復分解反應的化學反應有2個．
（2）步驟①反應完成后所得溶液中，除了氯化鈣、氯化鎂之外，還會有少量鹽酸．要除去這些鹽酸，在不使用酸堿指示劑的前提下，應加入的物質(zhì)可以是①（填序號）．
①碳酸鈣粉末         ②氧化鈣粉末         ③氫氧化銅粉末
（3）取步驟②所得到Na₂CO₃溶液，向其中滴入質(zhì)量分數(shù)為11.1%的氯化鈣溶液，使其充分反應．加入氯化鈣溶液的質(zhì)量和所得沉淀質(zhì)量的關(guān)系如圖2所示，求恰好完全反應時生成沉淀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)步驟①和步驟②中發(fā)生的反應有鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水進行分析；
（2）可以根據(jù)鹽酸的性質(zhì)來進行解答；
（3）氯化鈣可以和碳酸鈉反應，根據(jù)氯化鈣的質(zhì)量結(jié)合反應的化學方程式可以計算出生成的沉淀的質(zhì)量．

解答 解：（1）步驟①和步驟②中發(fā)生的反應有鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，所以屬于復分解反應的化學反應有2個；
（2）分析所給的選項可以知道，稀鹽酸可以和碳酸鈣以及鎂條反應，但是鎂條價格較高，所以本題中應該選擇石灰石粉末來消耗過量的酸，故選①；
（3）由圖中可以知道恰好完全反應時消耗的氯化鈣的質(zhì)量為：200g×11.1%=22.2g
設生成沉淀的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
       111    100
       22.2g    x
$\frac{111}{22.2g}$=$\frac{100}{x}$
x=20g
答：恰好完全反應時生成沉淀的質(zhì)量為20g．
故答案為：（1）2；
（2）①；
（3）20g．

點評 解答此類題時首先明確發(fā)生的化學反應，再看曲線的三點：起點、折點和終點，曲線的折點即恰好完全反應，此時放出氣體的質(zhì)量即最大質(zhì)量這是解答本題的突破口．