含有Ca2+、Mg2+、的水在加热过程中会发生如下反应而形成水垢:Ca(HCO3

含有Ca2+、Mg2+的水在加热过程中会发生如下反应而形成水垢:

Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,

Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O

MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2

某学生为研究水垢的成分,取一定量水垢经加热使其失去结晶水并干燥后称得质量为11.56 g,高温灼烧后残留固体为CaO和MgO,放出的气体用过量的Ba(OH)2溶液吸收,得到23.64 g沉淀。

(1)通过计算确定水垢中是否含有碳酸镁。

(2)残留固体经冷却后称得质量为5.92 g,计算水垢中各成分的物质的量。

答案

解:(1)n()=n(CO2)=n(BaCO3)==0.12 mol 

若水垢中不含MgCO3,则

m(CaCO3)=0.12 mol×100 g·mol-1=12.00 g>11.56 g

故一定含有MgCO3

(2)m(H2O)=11.56 g-5.92 g-0.12 mol×44 g·mol-1=0.36 g

n(H2O)=0.02 mol  n〔Mg(OH)2〕=0.02 mol 

n(CaCO3)=0.02 mol  n(MgCO3)=0.1 mol 

解析:(1)n()=n(CO2)=n(BaCO3)==0.12 mol。

若水垢中不含MgCO3,则全部为CaCO3

m(CaCO3)=0.12 mol×100 g·mol-1=12.00 g>11.56 g。

故一定含有MgCO3

(2)m(H2O)=11.56 g-5.92 g-0.12 mol×44 g·mol-1=0.36 g

n(H2O)==0.02 mol

所以

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