例1.把26g含有SiO2和CaCO3固体在高温下加热至质量不再改变,冷却后称重为17.2g。

  (1)写出有关的化学反应方程式

  (2)求生成CO2的体积(标况)

  (3)求原混合物中所含SiO2的质量。

解析:(1)SiO2+CaCO3    CaSiO3+CO2

      CaCO3    CaO+CO2

  从上述反应也可比较出两种盐的热稳定性:CaSiO3>CaCO3

  在此高温条件下,CaCO3不会过剩,故前后固体质量减少值即为CO2质量。

m(CO2)==26g-17.2g=8.8g

n(CO2)=0.2mol,V(CO2)= 4.48L

CaCO3  -  CO2

100g     1mol

20g     0.2mol

m(SiO2)=26g-20g=6g

例2.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此处所措的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。

例如钾长石(KalSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此后反应的离子方程式为:

2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O==2K++2HCO3-+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.

(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成

①KalSi3O8______________  ②Al2Si2O5(OH)4

(2)上述反应能够发生的原因是______________

解:(1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时,只需将除O以外所有的元素写出其常见氧化物,并用“·”将它们合起来,但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种(或几种)氧化物前加合适系数。

①KalSi3O8    K2O·Al2O3·6SiO2

②Al2Si2O5(OH4)    Al2O3·2SiO2·2H2O

(2)分析反应前后物质的种类,可知属于酸与盐发生的复分解反应,是由于酸H2CO3>H4SiO4.发生了较强的酸制较弱的酸反应。

例3.现有Na2CO3溶液2mol/L、500mL和HCl溶液2mol/L750mL.若①向HCl溶液中逐滴加Na2CO3溶液 ②向Na2CO3溶液中逐滴加HCl溶液分别产生CO2多少?

解析n(Na2CO3)=1mol,n(HCl)=1.5mol,由于相互滴入的环境不同,发生反应不同。

①中HCl过量,发生反应产生的CO2不断逸出。设共产生xmolCO2

   Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2

   1    2

   x    1.5

  x=0.75mol

②中HCl不足,Na2CO3先转变为NaHCO3,后又部分转变成CO2,设生成CO2ymol,可由总守恒方程求解

   Na2CO3+1.5HCl=Y CO2+(1-y)NaHCO3+1.5NaCl+H2O

由Na+守恒得:1-y+1.5=2×1

        y=0.5(mol).

  由此可见,先后滴入的次序不同,所得气体量不同,故可用相互滴入法来鉴别Na2CO3和HCl两种无色溶液。

  想一想:如维持两种溶液浓度不变,Na2CO3溶液和HCl溶液均为1L,结果又如何呢?

巩固练习

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