Question

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，用稀鹽酸可以清除水垢．某學校化學研究性學習小組的同學通過實驗測定水垢中碳酸鈣的含量：將過量的稀鹽酸加入到400g水垢中，把產生的CO₂氣體用足量的NaOH溶液吸收，同時測量3分鐘內NaOH溶液增加的質量，結果如表所示：

時間/s		30	60	90	120	150	180
增加的質量/g		60	100	120	132	132	132

（1）請在坐標紙上，以反應時間為橫坐標，以NaOH溶液增加的質量為縱坐標，畫出能夠表明產生氣體的質量隨反應時間變化規律的關系曲線．并寫出CO₂氣體被足量NaOH溶液吸收的化學方程式______
（2）從表中看出：NaOH溶液質量增加132g后，質量不再增加，表明______．計算水垢中碳酸鈣的質量分數．（寫出簡單的計算過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據實驗數據繪制溶液增加量與反應時間關系的曲線圖；
（2）判斷反應的進行情況，利用反應的化學方程式計算樣品中碳酸鈣質量，求出試樣中碳酸鈣的質量分數．
解答：解：（1）氫氧化鈉因吸收二氧化碳而質量增加，根據生成中氫氧化鈉溶液質量的增加和反應時間確定點，把點用平滑曲線連接；
故答案為：
（1分）
二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水；
故選CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）NaOH溶液質量不再增加，說明不再有二氧化碳氣體放出，即水垢已完全反應；
故答案為：400g水垢與鹽酸反應生成的CO₂最多是132g；
設水垢中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃～CO₂
100    44
x     132g
100：44=x：132g 解之得 x=300g
水垢中碳酸鈣的質量分數=×100%=75%
故答案為：75%（1分）
點評：吸收二氧化碳通常采用氫氧化鈉溶液，而檢驗二氧化碳一般使用氫氧化鈣溶液．