长期使用的水壶内层会形成水垢,其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,用盐酸可将其除去,现取水垢2.5g与20g盐酸(过量)充分反应,水垢全部溶解,测得生成CO2的质量为0.88g,试计算:(1)水垢中碳酸钙的质量分数;(2)反应后所得溶液中溶质氯化钙和氯化镁的质量分数分别为多少.

问题描述:

长期使用的水壶内层会形成水垢,其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,用盐酸可将其除去,现取水垢2.5g与20g盐酸(过量)充分反应,水垢全部溶解,测得生成CO2的质量为0.88g,试计算:
(1)水垢中碳酸钙的质量分数;
(2)反应后所得溶液中溶质氯化钙和氯化镁的质量分数分别为多少.

(1)设水垢中含碳酸钙的质量为x,生成氯化钙的质量是y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100          111      44
 x           y       0.88g

100
x
111
y
=
44
0.88g

解之得 x=2g   y=2.22g
水垢中碳酸钙的质量分数=
2g
2.5g
×100%=80%
(2)由碳酸钙的质量可知氢氧化镁的质量是2.5g-2g=0.5g;
设反应生成的氯化镁质量是z
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O
 58             95
0.5g             z
58
0.5g
95
z

z=0.82g
反应后所得溶液的质量=2.5g+20g-0.88g=21.62g,则溶液中氯化钙的质量分数为
2.22g
21.62g
×100%=10.3%;氯化镁的质量分数是
0.82g
21.62g
×100%=3.8%;
答:(1)水垢中碳酸钙的质量分数为80%,(2)反应后溶液中氯化钙、氯化镁的质量分数分别为10.3%、3.8%;
答案解析:水垢中的碳酸钙和氢氧化镁都可与稀盐酸反应,而氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,不放出二氧化碳气体,因此根据放出二氧化碳气体的量可计算出水垢中碳酸钙的质量;
盐酸过量,则水垢完全反应,根据质量守恒定律,反应后所得溶液的质量=水垢质量+稀盐酸质量-生成的二氧化碳质量;
考试点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
知识点:此题是对化学方程式计算的考查,可由反应放出气体的质量计算混合物中某组成物质的质量,进一步计算出混合物中该组成物质的质量分数,以此突破即可.