Question

【題目】水的硬度會隨著溫度的改變而改變。重慶一中某化學興趣小組利用現有的化學知識，用下圖所示裝置幫助化學實驗室制取少量軟水。

取實驗室只含Ca(HCO3)2的硬水500.00ml（密度為a g/mL）進行實驗（實驗溫度不超過100℃），A中發生的化學反應方程式：Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑

實驗前測得C的質量為100.00g，反應完全后測得C的質量為100.44g。

（1）濃硫酸的作用是_________________。

（2）生成CO2 質量為_________________g。

（3）實驗結束后燒瓶內有多少水垢(沉淀)生成____________（寫出計算過程）？

（4）理論上可制得_________g軟水。原水的硬度為_________度（提示：每一度即相當于每升水中含10.00mgCaO）。

Answer 1

【答案】 吸收水蒸氣 0.44g 1g 500a-1.26 112

【解析】（1）根據濃硫酸具有吸水性分析；（2）根據裝置中氫氧化鈉的增重可以知道二氧化碳的質量；（3）根據二氧化碳的質量結合方程式計算碳酸鈣的質量；（4）根據硬水的質量與沉淀及氣體的質量差可以計算軟水的質量，結合提示將鈣元素的質量轉化為氧化鈣的質量計算硬度。（1）濃硫酸具有吸水性，因此濃硫酸的作用是吸水干燥二氧化碳的作用；（2）C裝置中的氫氧化鈉能夠吸收二氧化碳，因此反應前后的質量差就是二氧化碳的質量，因此二氧化碳的質量為：100.44g-100g=0.44g；
（3）設產生0.44g二氧化碳的同時得到碳酸鈣的質量為x，生成水的質量為y。
Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑

1001844
xy 0.44g

x=1.00g

y=0.18g

答：生成碳酸鈣1.00g。
（4）硬水的質量為500.00ml×ag/mL=500ag，根據反應的方程式可知產生了1.00g的碳酸鈣、0.44g二氧化碳，同時會生成0.18g的水，因此得到軟水的質量為：500ag-1.00g-0.44g+0.18g=500a-1.26；水的硬度與鈣有關，因此1.00g碳酸鈣中鈣元素的質量為：1.00g××100%=0.4g，根據元素的質量不變，可知500ml硬水中氧化鈣的質量為： ×1000=560mg，則1L硬水中含有氧化鈣的質量為1120mg，因此原水的硬度為112度。