Question

（12分）礦物透閃石是制作玉器的一種原料，其化學式可用CaxMgySi8O22(OH)m表示。

（1）CaxMgySi8O22(OH)m改寫成氧化物的形式為 ，化學式中x、y、m的代數(shù)關系式為 。

（2）對礦物樣品粉末灼燒至恒重，則減少的質(zhì)量與灼燒后固體中Si元素的質(zhì)量比為 （用m表示）。

（3）為確定CaxMgySi8O22(OH)m的組成，進行如下實驗：

①準確稱取8.10g樣品粉末，加入足量稀鹽酸充分溶解，過濾，將沉淀灼燒得固體4.80g。

②另準確稱取16.20克樣品粉末在空氣中灼燒，樣品減少的質(zhì)量隨灼燒時間的變化如圖所示。

根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算樣品的化學式（寫出計算過程）。

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

摩爾質(zhì)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）

根據(jù)電荷守恒：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）

化學式為：Ca2Mg5Si8O22(OH)2 （1分）

【解析】

試題分析：（1）CaxMgySi8O22(OH)m改寫成氧化物的形式為xCaO·yMgO·8SiO2· H2O，根據(jù)原子守恒判斷化學式中x、y、m的代數(shù)關系式為2x＋2y－m＝12；（2）對礦物樣品粉末灼燒至恒重，則減少的質(zhì)量為H2O的質(zhì)量，為9mg，灼燒后固體中Si元素的質(zhì)量為224g，二者的比為9m/224或0.04m ；（3）根據(jù)題意知，①準確稱取8.10g樣品粉末，加入足量稀鹽酸充分溶解，過濾，將沉淀灼燒得固體二氧化硅的質(zhì)量為4.80g。②另準確稱取16.20克樣品粉末在空氣中灼燒，樣品減少的質(zhì)量為水的質(zhì)量0.36g，計算過程見答案。

考點：考查硅酸鹽的氧化物表示，化學式的確定。