Question

某同學為了測定漢白玉中碳酸鈣的質量分數，稱取5.55 g研碎的漢白玉粉末，進行四次高溫加熱（雜質不參加反應）、冷卻、稱量剩余固體的重復操作。記錄數據如

操作次序	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固體質量（g）	4.25	3.95	3.35	3.35

請計算：

（1）完全反應后生成二氧化碳                       g。

（2）求漢白玉中碳酸鈣的質量分數。

（3）該同學為了其他研究需要，另取一定質量的漢白玉粉與鎂粉混合，在空氣中加熱至反應完全（雜質不參加反應），測得反應前后質量不變，求漢白玉粉和鎂粉的質量比。

 

Answer 1

【答案】

（1）2.2（2）90.1%（3）5：3

【解析】試題分析：根據CaCO₃高溫煅燒易分解生成CaO和CO₂分析，由于反應有氣體生成并逸出，根據質量守恒定律“參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和”可知，固體質量會減少，且減少的質量為生成的二氧化碳氣體的質量。

（1）由圖表可知，第三次和第四次剩余固體的質量相等，說明，第三次已經完全反應。由于生成的氣體逸出，所以完全反應后生成的二氧化碳的質量=反應前漢白玉粉末的質量-剩余固體的質量= 5.55g-3.35g=2.2g。

（2）根據碳酸鈣高溫分解的化學方程式，得出各物質之間的質量比，列出比例式，即可求出參與反應的CaCO₃的質量，然后根據質量分數公式計算即可。

解：設5.55 g研碎的漢白玉粉末中的CaCO₃的質量為x，

CaCO₃ CaO+CO₂↑

100            44

x             2.2g

∴100：44 =x：2.2g

解之得：x=5g，

所以漢白玉中碳酸鈣的質量分數為：× 100%≈90.1%

答：漢白玉中碳酸鈣的質量分數為90.1%

（3）根據CaCO₃和Mg在空氣中加熱的化學方程式：CaCO₃ CaO+CO₂↑，2Mg+O₂2MgO

觀察方程式并結合題意可知，CaCO₃反應放出的CO₂的質量等于Mg反應吸收的O₂的質量。

故可設O₂的質量=CO₂的質量=X，設CaCO₃的質量為m，Mg的質量為n，則有

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=

則混合物中的CaCO₃的質量=，Mg的質量==1.5x，

又因為漢白玉中含CaCO₃的質量分數為90.1%，所以漢白玉粉為÷90.1%≈2.5X，

所以漢白玉粉與鎂粉的質量比為2.5x：1.5x=5：3

答：漢白玉粉和鎂粉的質量比為5：3

考點：本題考查含雜質物質的化學反應的有關計算

點評：解此類題，要能理解和掌握質量守恒定律，并能在實際計算時靈活運用。同時要注意嚴格遵循有關計算的方法、步驟和格式等。