Question

（12分）矿物透闪石是制作玉器的一种原料，其化学式可用CaxMgySi8O22(OH)m表示。

（1）CaxMgySi8O22(OH)m改写成氧化物的形式为 ，化学式中x、y、m的代数关系式为 。

（2）对矿物样品粉末灼烧至恒重，则减少的质量与灼烧后固体中Si元素的质量比为 （用m表示）。

（3）为确定CaxMgySi8O22(OH)m的组成，进行如下实验：

①准确称取8.10g样品粉末，加入足量稀盐酸充分溶解，过滤，将沉淀灼烧得固体4.80g。

②另准确称取16.20克样品粉末在空气中灼烧，样品减少的质量随灼烧时间的变化如图所示。

根据以上实验数据计算样品的化学式（写出计算过程）。

Answer 1

（1）xCaO·yMgO·8SiO2· H2O （2分） 2x＋2y－m＝12 （2分）

（2） 9m/224或0.04m （2分）

（3） n(SiO2) ＝4.8g÷60g·mol－1＝0.08 mol

摩尔质量M＝8.10g÷(0.08 mol÷8) ＝810 g·mol－1 （1分）

n(H2O) ＝0.36g÷18g·mol－1＝0.02 mol （1分）

m＝0.02 mol×2÷(16.20g÷810 g·mol－1) ＝2 （1分）

根据电荷守恒：2x＋2y＋4×8＝22×2＋2 （1分）

得：x＋y＝7……………①

40 x＋24 y＋28×8＋16×22＋17×2＝810……………②

由①、②式得：x＝2 y＝5 （1分）

化学式为：Ca2Mg5Si8O22(OH)2 （1分）

【解析】

试题分析：（1）CaxMgySi8O22(OH)m改写成氧化物的形式为xCaO·yMgO·8SiO2· H2O，根据原子守恒判断化学式中x、y、m的代数关系式为2x＋2y－m＝12；（2）对矿物样品粉末灼烧至恒重，则减少的质量为H2O的质量，为9mg，灼烧后固体中Si元素的质量为224g，二者的比为9m/224或0.04m ；（3）根据题意知，①准确称取8.10g样品粉末，加入足量稀盐酸充分溶解，过滤，将沉淀灼烧得固体二氧化硅的质量为4.80g。②另准确称取16.20克样品粉末在空气中灼烧，样品减少的质量为水的质量0.36g，计算过程见答案。

考点：考查硅酸盐的氧化物表示，化学式的确定。