Question

7．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測(cè)定某地石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．已知碳酸鈣在高溫下分解成氧化鈣和二氧化碳．取石灰石樣品10.00g，高溫煅燒至質(zhì)量不再改變后，把剩余固體放在密閉、干燥的容器中冷卻至室溫，稱(chēng)量所得固體的質(zhì)量為6.04g．求：
（1）石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）若在空氣中高溫煅燒木炭和碳酸鈣的混合物，發(fā)生的反應(yīng)分別是：碳與氧氣反應(yīng)，碳酸鈣高溫下分解．實(shí)驗(yàn)測(cè)得生成二氧化碳質(zhì)量與原混合物質(zhì)量相等，則原混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.4%．（精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）碳酸鈣受熱分解能生成氧化鈣和二氧化碳，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)能生成氯化鈣、水和二氧化碳；通過(guò)生成的二氧化碳的質(zhì)量和化學(xué)方程式可以求出碳酸鈣的質(zhì)量，從而可以進(jìn)一步求出石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析在空氣中加強(qiáng)熱，則碳酸鈣會(huì)分解生成二氧化碳和氧化鈣，碳會(huì)和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，而反應(yīng)前后碳元素的質(zhì)量不變，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：10.0g-6.04g=3.96g；
設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為X，
CaCO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
100             44
 X             3.96g
$\frac{100}{X}=\frac{44}{3.96g}$
X=9g，
答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{9g}{10.00g}$×100%=90%；
（2）碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎�氧化碳，碳酸鈣也生成了二氧化碳，說(shuō)明原混合物中的碳元素全部轉(zhuǎn)化成了二氧化碳，反應(yīng)前后碳元素的質(zhì)量不變，即碳元素質(zhì)量守恒．則：設(shè)混合物的總質(zhì)量為m，其中碳的質(zhì)量為x，則碳酸鈣的質(zhì)量為（m-x），
由于碳元素在反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，則有：x+（m-x）×$\frac{12}{100}$=m×$\frac{12}{44}$，解得x≈0.174m
則碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.174m}{m}×100%$=17.4%．
答案：17.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查根據(jù)根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算方面的知識(shí)，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)要注意遵循質(zhì)量守恒定律．