Question

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．

Answer 1

分析：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；

解答：解：（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%；

点评：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．