[题目]白云石粉是一种生产高级玻璃器皿.医药用瓶.光学玻璃的原料.某化学兴趣小组对白云石粉极其好奇.决定对其进行探究.[查阅资料]白云石属于碳酸盐矿物.白云石粉主要成分的化学式可表示为:xMgCO3 · yCaCO3.( 杂质是二氧化硅.其不溶于水.也不与盐酸反应.受热不分解) 一.定性探究:白云石粉的成分和性质[实验分析](1)过滤操作中用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】白云石粉是一种生产高级玻璃器皿、医药用瓶、光学玻璃的原料，某化学兴趣小组对白云石粉极其好奇，决定对其进行探究。

【查阅资料】白云石属于碳酸盐矿物，白云石粉主要成分的化学式可表示为：xMgCO3 · yCaCO3。（杂质是二氧化硅，其不溶于水，也不与盐酸反应，受热不分解）

一、定性探究：白云石粉的成分和性质

【实验分析】

（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、。

（2）由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是（填离子符号）。

（3）步骤③生成氢氧化镁的化学方程式是。步骤④的反应现象是。

【结论】综合上述实验现象可初步证明白云石由碳酸钙、碳酸镁组成。

【实验质疑】小组同学经过讨论认为：因氢氧化钙微溶于水，导致沉淀B中除了氢氧化镁之外应该还混有氢氧化钙，对定量测定白云石粉的组成干扰较大，在老师的指导下该兴趣小组采用热分解法进行定量探究。

二、定量探究：白云石的组成

【查阅资料】碳酸钙开始分解的温度为898℃,1000℃时完全分解生成生石灰和二氧化碳气体；碳酸钙与碳酸镁的化学性质相似；碳酸镁开始分解的温度为540℃，700℃时完全分解。

【实验设计】为测定白云石中的含钙量及x：y的值，该兴趣小组设计了如下装置并进行实验：

【实验步骤】①组装仪器，检查装置的气密性；②准确称取15.0g 白云石粉末放在A装置中，打开弹簧夹，鼓入一段时间氮气，称量B、C、D装置的质量；③关闭弹簧夹，打开控温电加热器，缓缓调升温度至700℃，持续加热至固体质量不变；④打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间氮气，准确称量B、C、D装置的质量；⑤关闭弹簧夹，调升温度至1000℃，持续加热至固体质量不变，打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间氮气，准确称量B、C、D装置的质量。

实验数据记录如下表：

	B中溶液质量/g	C中溶液质量/g	D中溶液质量/g
反应前	50.0	100.0	50.0
700℃	50.0	102.1	50.1
1000℃	50.0	106.3	50.3

【实验分析和数据处理】

（4）装置D的作用是；

（5）持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是。

（6）计算白云石中钙元素的质量分数。（写出计算过程，结果保留小数点后一位）：、

（7）设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是（写出实验方法、现象、结论）

（8）白云石（xMgCO3 · yCaCO3）中的 x：y= （最简整数比），若加热前没有鼓入一段时间的氮气，将会导致x：y的值（填偏大、偏小或不变）。

【答案】（1）漏斗（2）CO32-（3）MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl；产生白色沉淀（4）吸收氮气带出的水蒸气，防止测得二氧化碳的质量偏小（5）使残留在装置内的二氧化碳气体全部被C装置吸收（其它合理描述均得分）（6）26.7%（7）取少量反应后固体于试管中，加入足量的稀盐酸，无气泡产生，则完全分解。(8)1:2；偏大

【解析】

试题分析：过滤操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是CO32-。步骤③生成氢氧化镁的化学方程式是MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl。步骤④的反应现象是产生白色沉淀,过程中是氯化钙和碳酸钠发生反应产生碳酸钙沉淀装置D的作用是吸收氮气带出的水蒸气，防止测得二氧化碳的质量偏小；持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是：使残留在装置内的二氧化碳气体全部被C装置吸收。因为根据二者反应的条件的不同确定：碳酸镁分解产生的二氧化碳的质量是2.2克，而碳酸钙分解产生的二氧化碳的质量为4.4克，设碳酸钙的质量为X，

CaCO3 高温 CaO + CO2↑

100 44

X 4.4克

列比例式得：100：X=44:4.4克解得X=10克其中钙元素的质量=10克×40／100=4克，钙元素质量分数=4克／15克×100%=26.7%。证明白云石粉已完全分解的实验方法是：取少量反应后固体于试管中，加入足量的稀盐酸，无气泡产生，则完全分解。，所以X和y 的比值是2:1；若加热前没有鼓入一段时间的氮气，将会导致x：y的值偏大，会使得碳酸镁分解的气体没有完全被吸收，使得二者的比值变大。

练习册系列答案

项目	物质	杂质	试剂	操作方法
A	铜粉	铁粉	足量的稀盐酸	溶解、过滤、蒸发
B	铁粉	氧化铁	通入足量的一氧化碳	高温
C	CuCl2溶液	FeCl2溶液	适量的铜粉	过滤
D	CO	CO2	足量氧化铜	加热