Question

某同学为了测定汉白玉中碳酸钙的质量分数，称取5.55 g研碎的汉白玉粉末，进行四次高温加热（杂质不参加反应）、冷却、称量剩余固体的重复操作。记录数据如

操作次序	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固体质量（g）	4.25	3.95	3.35	3.35

请计算：

（1）完全反应后生成二氧化碳                       g。

（2）求汉白玉中碳酸钙的质量分数。

（3）该同学为了其他研究需要，另取一定质量的汉白玉粉与镁粉混合，在空气中加热至反应完全（杂质不参加反应），测得反应前后质量不变，求汉白玉粉和镁粉的质量比。

 

Answer 1

【答案】

（1）2.2（2）90.1%（3）5：3

【解析】试题分析：根据CaCO₃高温煅烧易分解生成CaO和CO₂分析，由于反应有气体生成并逸出，根据质量守恒定律“参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和”可知，固体质量会减少，且减少的质量为生成的二氧化碳气体的质量。

（1）由图表可知，第三次和第四次剩余固体的质量相等，说明，第三次已经完全反应。由于生成的气体逸出，所以完全反应后生成的二氧化碳的质量=反应前汉白玉粉末的质量-剩余固体的质量= 5.55g-3.35g=2.2g。

（2）根据碳酸钙高温分解的化学方程式，得出各物质之间的质量比，列出比例式，即可求出参与反应的CaCO₃的质量，然后根据质量分数公式计算即可。

解：设5.55 g研碎的汉白玉粉末中的CaCO₃的质量为x，

CaCO₃ CaO+CO₂↑

100            44

x             2.2g

∴100：44 =x：2.2g

解之得：x=5g，

所以汉白玉中碳酸钙的质量分数为：× 100%≈90.1%

答：汉白玉中碳酸钙的质量分数为90.1%

（3）根据CaCO₃和Mg在空气中加热的化学方程式：CaCO₃ CaO+CO₂↑，2Mg+O₂2MgO

观察方程式并结合题意可知，CaCO₃反应放出的CO₂的质量等于Mg反应吸收的O₂的质量。

故可设O₂的质量=CO₂的质量=X，设CaCO₃的质量为m，Mg的质量为n，则有

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=

则混合物中的CaCO₃的质量=，Mg的质量==1.5x，

又因为汉白玉中含CaCO₃的质量分数为90.1%，所以汉白玉粉为÷90.1%≈2.5X，

所以汉白玉粉与镁粉的质量比为2.5x：1.5x=5：3

答：汉白玉粉和镁粉的质量比为5：3

考点：本题考查含杂质物质的化学反应的有关计算

点评：解此类题，要能理解和掌握质量守恒定律，并能在实际计算时灵活运用。同时要注意严格遵循有关计算的方法、步骤和格式等。