长期饮用溶有较多钙、镁离子的水容易引起结石病症，加热可使水中钙、镁离子转变为沉淀--水垢，它的主要成分是CaCO3、Mg（OH）2．为确定水垢的成分，社会实践小组进行了下面实

Question

长期饮用溶有较多钙、镁离子的水容易引起结石病症，加热可使水中钙、镁离子转变为沉淀--水垢，它的主要成分是CaCO ₃ 、Mg（OH） ₂ ．为确定水垢的成分，社会实践小组进行了下面实验：
①称取5g水垢样品研碎后放入100mL烧杯中，然后注入50g 10%的稀盐酸；
②反应停止后，反应混合物的质量共减少1.54g；
③另取少量水垢放入实验②的混合液中，有气泡产生．
请根据以上信息回答：
（1）实验③的目的是______；
（2）计算水垢样品中碳酸钙的质量分数（要求根据化学方程式计算，计算结果精确到0.01）．

Answer 1

分析：
（1）CaCO ₃ 与稀盐酸反应放出CO ₂ ，根据质量守恒定律反应混合物的质量减少的1.54g为二氧化碳的质量；另取少量水垢放入实验②的混合液中，有气泡产生说明盐酸过量，水垢中的碳酸钙完全反应；
（2）利用碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和生成二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出水垢样品中碳酸钙的质量，然后根据质量分数公式计算即可．


（1）因为CaCO ₃ 与稀盐酸反应放出CO ₂ ，所以另取少量水垢放入实验②的混合液中，有气泡产生，说明混合液中有剩余的盐酸；
故答案为：证明水垢完全反应，盐酸有剩余；
（2）根据质量守恒定律，反应混合物减少的质量，就是生成二氧化碳的质量，为1.54g；
设水垢样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO ₃ +2HCl=CaCl ₂ +H ₂ O+CO ₂ ↑
100                  44
x                   1.54g
∴ ，
解之得：x=3.50g；
则水垢样品中碳酸钙的质量分数为： ×100%=70.00%．
答：水垢样品中碳酸钙的质量分数为70.00%．

点评：
本题主要考查学生利用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．要求学生有实验操作的经验，根据实验操作的经验分析数据，才能正确解答．