Question

長時間使用的熱水壺底部有一層水垢，主要成分是碳酸鈣。學校化學研究性學習小組同學通過實驗想測定水垢中碳酸鈣的含量為多少。他們取100g水垢，加入200g稀鹽酸，一段時間后恰好完全反應（雜質不參加反應），同時5分鐘（min）內生成CO₂質量，測量數據如下表：

時間/min	1	2	3	4	5
生成CO2的質量/g	6	12	18	22	22

計算：
（1）經過     分鐘后，水垢中的CaCO₃已經反應完全；
（2）該水垢中CaCO₃的質量分數是多少？
（3）反應使用的稀鹽酸質量分數為多少？

Answer 1

（1）4   （2）50%     （3）18.25%

（1）、根據表格數據分析：當二氧化碳的質量不再增加，說明水垢中的CaCO₃已經反應完全，故答案為4分鐘。
（2）、（3）：由圖不難看出，共得到二氧化碳22克，根據二氧化碳的質量即可求出參與反應的氯化氫的質量和碳酸鈣的質量．
解：設碳酸鈣消耗的氯化氫的質量為x，100g水垢中碳酸鈣的質量是y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100    73           44
y     x           22g
100/y=73/x=44/22
解得：x=36.5   y=50
CaCO₃%=50/100×100%=50%    HCl%=36.5/20×100%=18.25%
答：該水垢中CaCO₃的質量分數是50%，反應使用的稀鹽酸質量分數為18.25%。