長期使用的水壺內(nèi)層會形成水垢,其主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂,用鹽酸可將其除去,現(xiàn)取水垢2.5g與20g鹽酸(過量)充分反應(yīng),水垢全部溶解,測得生成CO2的質(zhì)量為0.88g,試計算:
(1)水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù);
(2)反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量.
分析:水垢中的碳酸鈣和氫氧化鎂都可與稀鹽酸反應(yīng),而氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水,不放出二氧化碳氣體,因此根據(jù)放出二氧化碳氣體的量可計算出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量;
鹽酸過量,則水垢完全反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=水垢質(zhì)量+稀鹽酸質(zhì)量-生成的二氧化碳質(zhì)量.
解答:解:(1)設(shè)水垢中含碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑
100 44
x 0.88g
100:44=x:0.88g
解之得 x=2g
水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=
×100%=80%
(2)反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=2.5g+20g-0.88g=21.62g
答:(1)水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為80%,(2)反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為21.62g.
點評:本題中雖涉及氫氧化鎂與鹽酸的反應(yīng),但計算時并不需要考慮這一反應(yīng)的化學(xué)方程式.