题目内容

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．

解：（1）完全反应后生成二氧化碳的质量为：5.55g-3.35g=2.2g．
故答案为：2.2．
（2）设参与反应的CaCO₃的质量为x，
CaCO₃ $\text{[math]}$ CaO+CO₂↑
100 44
x 2.2g
∴ $\text{[math]}$
解之得：x=5g，
汉白玉中碳酸钙的质量分数为： $\text{[math]}$ ≈90.1%．
答：汉白玉中碳酸钙的质量分数为90.1%．
（3）CaCO₃ $\text{[math]}$ CaO+CO₂↑，2Mg+O₂=2MgO，
观察方程式可得，反应放出的CO₂的质量等于反应吸收的O₂的质量，
故设O₂的质量=CO₂的质量=X，
则原有CaCO₃的质量= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，Mg的质量= $\text{[math]}$ =1.5X，
又因为汉白玉含CaCO₃90.1%，所以汉白玉粉有 $\text{[math]}$ ÷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．
分析：（1）由图表可知，第三次和第四次剩余固体的质量相等，说明，第三次反应已是完全反应．由于生成的气体逸出，所以根据质量守恒定律“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，完全反应后生成二氧化碳的质量=反应前汉白玉粉末的质量-剩余固体的质量；
（2）根据碳酸钙高温加热的化学方程式，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；
（3）根据CaCO₃和Mg在空气中加热的化学方程式和已知条件可知，CaCO₃反应放出的CO₂的质量等于Mg反应吸收的O₂的质量．因此根据方程式得出表示CaCO₃和Mg的质量的代数式，再进行比较即可．
点评：本题主要考查学生运用化学方程式和质量守恒定律进行计算的能力．