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
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【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:
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【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。
【题目】除去下列各物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是( )
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 |
【题目】市场上销售的某“84”消毒液,其商品标牌上有如下叙述:①本品为无色液体,呈碱性;②使用时加水稀释;③可对餐具、衣物进行消毒,可漂白浅色衣物.你认为“84”消毒液的有效成分可能是
A. | Na2CO3 | B. | SO2 | C. | NaClO | D. | KMnO4 |