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某同学为了测定汉白玉中碳酸钙的质量分数,称取5.55 g研碎的汉白玉粉末,进行四次高温加热(杂质不参加反应)、冷却、称量剩余固体的重复操作。记录数据如

操作次序

第一次

第二次

第三次

第四次

剩余固体质量(g)

4.25

3.95

3.35

3.35

请计算:

(1)完全反应后生成二氧化碳                       g。

(2)求汉白玉中碳酸钙的质量分数。

(3)该同学为了其他研究需要,另取一定质量的汉白玉粉与镁粉混合,在空气中加热至反应完全(杂质不参加反应),测得反应前后质量不变,求汉白玉粉和镁粉的质量比。

 

【答案】

(1)2.2(2)90.1%(3)5:3

【解析】试题分析:根据CaCO3高温煅烧易分解生成CaO和CO2分析,由于反应有气体生成并逸出,根据质量守恒定律“参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和”可知,固体质量会减少,且减少的质量为生成的二氧化碳气体的质量。

(1)由图表可知,第三次和第四次剩余固体的质量相等,说明,第三次已经完全反应。由于生成的气体逸出,所以完全反应后生成的二氧化碳的质量=反应前汉白玉粉末的质量-剩余固体的质量= 5.55g-3.35g=2.2g。

(2)根据碳酸钙高温分解的化学方程式,得出各物质之间的质量比,列出比例式,即可求出参与反应的CaCO3的质量,然后根据质量分数公式计算即可。

解:设5.55 g研碎的汉白玉粉末中的CaCO3的质量为x,

CaCO3 CaO+CO2

100            44

x             2.2g

∴100:44 =x:2.2g

解之得:x=5g,

所以汉白玉中碳酸钙的质量分数为:× 100%≈90.1%

答:汉白玉中碳酸钙的质量分数为90.1%

(3)根据CaCO3和Mg在空气中加热的化学方程式:CaCO3 CaO+CO2↑,2Mg+O22MgO

观察方程式并结合题意可知,CaCO3反应放出的CO2的质量等于Mg反应吸收的O2的质量。

故可设O2的质量=CO2的质量=X,设CaCO3的质量为m,Mg的质量为n,则有

CaCO3 CaO+CO2↑,    2Mg + O2  2MgO

100            44         48   32

m              x          n    x

100:44=m:x             48:32=n:x

解得   m=,         n=

则混合物中的CaCO3的质量=,Mg的质量==1.5x,

又因为汉白玉中含CaCO3的质量分数为90.1%,所以汉白玉粉为÷90.1%≈2.5X,

所以汉白玉粉与镁粉的质量比为2.5x:1.5x=5:3

答:汉白玉粉和镁粉的质量比为5:3

考点:本题考查含杂质物质的化学反应的有关计算

点评:解此类题,要能理解和掌握质量守恒定律,并能在实际计算时灵活运用。同时要注意严格遵循有关计算的方法、步骤和格式等。

 

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操作次序 第一次 第二次 第三次 第四次
剩余固体质量(g) 4.25 3.95 3.35 3.35
请计算:
(1)完全反应后生成二氧化碳
 
g.
(2)求汉白玉中碳酸钙的质量分数.
(3)该同学为了其他研究需要,另取一定质量的汉白玉粉与镁粉混合,在空气中加热至反应完全(杂质不参加反应),测得反应前后质量不变,求汉白玉粉和镁粉的质量比.

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操作次序 第一次 第二次 第三次 第四次
剩余固体质量(g) 4.25 3.95 3.35 3.35
请计算:
(1)完全反应后生成二氧化碳______g.
(2)求汉白玉中碳酸钙的质量分数.
(3)该同学为了其他研究需要,另取一定质量的汉白玉粉与镁粉混合,在空气中加热至反应完全(杂质不参加反应),测得反应前后质量不变,求汉白玉粉和镁粉的质量比.

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操作次序第一次第二次第三次第四次
剩余固体质量(g)4.253.953.353.35
请计算:
(1)完全反应后生成二氧化碳______g.
(2)求汉白玉中碳酸钙的质量分数.
(3)该同学为了其他研究需要,另取一定质量的汉白玉粉与镁粉混合,在空气中加热至反应完全(杂质不参加反应),测得反应前后质量不变,求汉白玉粉和镁粉的质量比.

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剩余固体质量(g)4.253.953.353.35
请计算:
(1)完全反应后生成二氧化碳______g.
(2)求汉白玉中碳酸钙的质量分数.
(3)该同学为了其他研究需要,另取一定质量的汉白玉粉与镁粉混合,在空气中加热至反应完全(杂质不参加反应),测得反应前后质量不变,求汉白玉粉和镁粉的质量比.

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