【題目】白云石粉是一種生產(chǎn)高級玻璃器皿、醫(yī)藥用瓶、光學(xué)玻璃的原料,某化學(xué)興趣小組對白云石粉極其好奇,決定對其進(jìn)行探究。

【查閱資料】白云石屬于碳酸鹽礦物,白云石粉主要成分的化學(xué)式可表示為:xMgCO3 · yCaCO3。( 雜質(zhì)是二氧化硅,其不溶于水,也不與鹽酸反應(yīng),受熱不分解)

一、定性探究:白云石粉的成分和性質(zhì)

【實驗分析】

(1)過濾操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、

(2)由步驟的現(xiàn)象可得出白云石粉中一定含有的離子是 (填離子符號)。

(3)步驟生成氫氧化鎂的化學(xué)方程式是 。步驟的反應(yīng)現(xiàn)象是 。

【結(jié) 論】綜合上述實驗現(xiàn)象可初步證明白云石由碳酸鈣、碳酸鎂組成。

【實驗質(zhì)疑】小組同學(xué)經(jīng)過討論認(rèn)為:因氫氧化鈣微溶于水,導(dǎo)致沉淀B中除了氫氧化鎂之外應(yīng)該還混有氫氧化鈣,對定量測定白云石粉的組成干擾較大,在老師的指導(dǎo)下該興趣小組采用熱分解法進(jìn)行定量探究。

二、定量探究:白云石的組成

【查閱資料】碳酸鈣開始分解的溫度為898,1000℃時完全分解生成生石灰和二氧化碳?xì)怏w;碳酸鈣與碳酸鎂的化學(xué)性質(zhì)相似;碳酸鎂開始分解的溫度為540,700℃時完全分解。

【實驗設(shè)計】為測定白云石中的含鈣量及x:y的值,該興趣小組設(shè)計了如下裝置并進(jìn)行實驗:

【實驗步驟】①組裝儀器,檢查裝置的氣密性;②準(zhǔn)確稱取15.0g 白云石粉末放在A裝置中,打開彈簧夾,鼓入一段時間氮氣,稱量B、C、D裝置的質(zhì)量;③關(guān)閉彈簧夾,打開控溫電加熱器,緩緩調(diào)升溫度至700℃,持續(xù)加熱至固體質(zhì)量不變;④打開彈簧夾,緩緩鼓入一段時間氮氣,準(zhǔn)確稱量B、C、D裝置的質(zhì)量;⑤關(guān)閉彈簧夾,調(diào)升溫度至1000℃,持續(xù)加熱至固體質(zhì)量不變,打開彈簧夾,緩緩鼓入一段時間氮氣,準(zhǔn)確稱量B、C、D裝置的質(zhì)量。

實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:

B中溶液質(zhì)量/g

C中溶液質(zhì)量/g

D中溶液質(zhì)量/g

反應(yīng)前

50.0

100.0

50.0

700℃

50.0

102.1

50.1

1000℃

50.0

106.3

50.3

【實驗分析和數(shù)據(jù)處理】

(4)裝置D的作用是 ;

(5)持續(xù)加熱至固體質(zhì)量不變后緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是

(6)計算白云石中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程,結(jié)果保留小數(shù)點后一位):

(7)設(shè)計實驗證明白云石粉已完全分解的實驗方法是 (寫出實驗方法、現(xiàn)象、結(jié)論)

(8)白云石(xMgCO3 · yCaCO3x:y= (最簡整數(shù)比),若加熱前沒有鼓入一段時間的氮氣,將會導(dǎo)致x:y的值 (填偏大、偏小或不變)。

【答案】(1)漏斗 (2)CO32-(3)MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;產(chǎn)生白色沉淀(4)吸收氮氣帶出的水蒸氣,防止測得二氧化碳的質(zhì)量偏。5)使殘留在裝置內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w全部被C裝置吸收(其它合理描述均得分)(6)26.7%(7)取少量反應(yīng)后固體于試管中,加入足量的稀鹽酸,無氣泡產(chǎn)生,則完全分解。(8)1:2;偏大

【解析】

試題分析:過濾操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗。由步驟的現(xiàn)象可得出白云石粉中一定含有的離子是CO32-。步驟生成氫氧化鎂的化學(xué)方程式是MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl。步驟的反應(yīng)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,過程中是氯化鈣和碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀裝置D的作用是吸收氮氣帶出的水蒸氣,防止測得二氧化碳的質(zhì)量偏小;持續(xù)加熱至固體質(zhì)量不變后緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是:使殘留在裝置內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w全部被C裝置吸收。因為根據(jù)二者反應(yīng)的條件的不同確定:碳酸鎂分解產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量是2.2克,而碳酸鈣分解產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量為4.4克,設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為X,

CaCO3 高溫 CaO + CO2

100 44

X 4.4克

列比例式得:100:X=44:4.4克 解得X=10克 其中鈣元素的質(zhì)量=10克×40/100=4克,鈣元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=4克/15克×100%=26.7%。證明白云石粉已完全分解的實驗方法是取少量反應(yīng)后固體于試管中,加入足量的稀鹽酸,無氣泡產(chǎn)生,則完全分解。,所以X和y 的比值是2:1;若加熱前沒有鼓入一段時間的氮氣,將會導(dǎo)致x:y的值偏大,會使得碳酸鎂分解的氣體沒有完全被吸收,使得二者的比值變大。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】除去下列各物質(zhì)中的少量雜質(zhì),所選用的試劑及操作方法均正確的是

項目

物質(zhì)

雜質(zhì)

試劑

操作方法

A

銅粉

鐵粉

足量的稀鹽酸

溶解、過濾、蒸發(fā)

B

鐵粉

氧化鐵

通入足量的一氧化碳

高溫

C

CuCl2溶液

FeCl2溶液

適量的銅粉

過濾

D

CO

CO2

足量氧化銅

加熱

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【題目】現(xiàn)有A、B、C、D四種沒有標(biāo)簽的無色溶液,分別是稀鹽酸、碳酸鈉溶液、澄清石灰水、氫氧化鈉溶液中的一種,為了鑒別它們進(jìn)行以下實驗,實驗步驟及現(xiàn)象如下

(1)先分別取少量的四種溶液樣品于潔凈的試管中,再分別向四種溶液中滴加適量紫色石蕊溶液,結(jié)果A溶液顯紅色,B、C、D溶液顯藍(lán)色;

(2)B、C溶液混合后有白色沉淀產(chǎn)生,根據(jù)現(xiàn)象回答下列問題:

①A和D溶液中溶質(zhì)分別是________(用化學(xué)式表示);

②B和C溶液混合發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________

(3)物質(zhì)鑒別完成后,取稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中,如圖甲所示。

①若反應(yīng)后溶液呈紅色,則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是(酚酞除外)________;此時溶液可用圖乙中點________(選填A(yù)、B或C)表示。

②若反應(yīng)后溶液pH為7,圖丙中a微粒的化學(xué)式為________。

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【題目】古麗同學(xué)發(fā)現(xiàn)校園中的玫瑰花生長不茂盛,葉色發(fā)黃。她想:

1可能是缺少氮元素,需要施加下列肥料中的 填字母。

AK2CO3 BNH4Cl CCaH2PO42

2也可能是土壤酸性太強(qiáng),可以用實驗室中的 測定土壤的酸堿度。

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【題目】化學(xué)與生活、生產(chǎn)息息相關(guān),請用所學(xué)化學(xué)知識回答。

(1) H、C、O、Ca、Cl是初中常見的幾種元素,請選用其中的元素寫出符合下列要求的物質(zhì)的化學(xué)式:

人體胃液中含有的酸是 ;

② 用作補(bǔ)鈣劑的鹽是 ;

③ 煤爐中產(chǎn)生藍(lán)色火焰的物質(zhì)是

④ 最簡單的有機(jī)化合物是 。

(2)構(gòu)建模型和構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)是化學(xué)學(xué)習(xí)中重要的學(xué)習(xí)方法,某同學(xué)利用左手構(gòu)建酸的性質(zhì)知識網(wǎng)絡(luò)(如圖所示),請結(jié)合圖示回答下列問題:

酸溶液具有相似的化學(xué)性質(zhì)是因為都含有 微粒(填符號)。

②圖中①的現(xiàn)象是 。

③如用濕潤的pH試紙測定鹽酸的pH,則結(jié)果會 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

④氫氧化鋁可用于治療胃酸過多,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,該反應(yīng)屬于 (填基本反應(yīng)類型)反應(yīng)。

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【題目】下圖為氯化銨和硫酸鈉的溶解度曲線。下列說法中錯誤的是

A. 氯化銨的溶解度隨溫度的升高而增大

B. 30℃時,氯化銨、硫酸鈉的溶解度相等

C. 60℃的硫酸鈉飽和溶液降溫至40℃,有晶體析出

D. 30 ~70℃范圍內(nèi),硫酸鈉飽和溶液在40℃時溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大

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A.

Na2CO3

B.

SO2

C.

NaClO

D.

KMnO4

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A.澄清石灰水、酚酞溶液、食鹽水 B.硝酸銀溶液、稀硫酸、碳酸氫鈉溶液

C.木炭粉、氧化銅粉、鐵粉 D.硝酸鉀溶液、氯化鋇溶液、硫酸鈉溶液

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