Question

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)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)。

(2)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、E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、E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、E装置的质量。

实验数据记录如表:

	B中溶液质量/g	C中溶液质量/g	D中溶液质量/g	E的质量/g
反应前	50.0	100.0	50.0	120.5
700℃	50.0	102.1	50.1	120.5
1000℃	50.0	106.3	50.3	120.5

【实验分析和数据处理】

(3)装置D的作用是______________________。

(4)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__________。

(5)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，)

(6)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)

(7)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).

═↓ 产生白色沉淀 吸收氮气带出的水蒸气,防止测得二氧化碳的质量偏小 使残留在装置内的二氧化碳气体全部被C装置吸收 26.7% 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,说明完全分解 1:2 偏大 【解析】本题通过白云石粉研究，考查了实验探究物质的组成成分以及含量，过滤的原理、方法及其应用；常见气体的检验与除杂方法，盐的化学性质，书写化学方程式和根据化学反应方程式的计算。综合性...

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