Question

自然界存在著一種白云石的礦石，其化學式是xCaCO₃?yMgCO₃．（其中x、y為最小正整數比）．以它為原料，可制取耐火材料等．
（1）稱取2.76 g白云石，加熱到質量不再變化，冷卻到室溫，再稱量固體質量為1.44g．試通過計算寫出白云石的化學式．
（2）若再稱取2.76g白云石，研碎后與過量炭粉混合，放在特定儀器中隔絕空氣強熱一段時間后，測得白云石分解率為a（設白云石CaCO₃、MgCO₃同比分解），生成V L一氧化碳（密度為：1.25g/L）．（已知CaO+3CCaC₂+CO；2MgO+5CMg₂C₃+2CO）
①試計算V為多少L？（用a代數式表示）．
②請在右圖中畫出V和a的關系圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）碳酸鈣、碳酸鎂在高溫下可分解生成氧化鈣、氧化鎂和二氧化碳，根據題意可推斷出白云石加熱時分解生成氧化鈣、氧化鎂和氣體二氧化碳，利用反應前后的固體的質量差來計算二氧化碳的質量，寫出反應的化學方程式并利用反應中白云石與二氧化碳的質量關系，推算出化學式中x、y的比，然后取最小整數比寫出白云石的化學式；
（2）根據在隔絕空氣時加強熱，白云石分解出的二氧化碳能與過量的炭粉發生反應，反應生成一氧化碳來利用化學反應方程式來解答．
解答：解：（1）解：根據題意，白云石受熱分解的化學方程式為：
xCaCO₃?yMgCO₃xCaO+yMgO+（x+y）CO₂↑
100x+84y                        44（x+y）
2.76g                          （2.76g-1.44g）
，
解得 x：y=1：1，
因此白云石的化學式為CaCO₃?MgCO₃，
答：白云石的化學式為CaCO₃?MgCO₃；
（2）①由CaCO₃?MgCO₃CaO+MgO+2CO₂↑，
CaO+3CCaC₂+CO，
2MgO+5C Mg₂C₃+2CO，
CO₂+C2CO，則可知
CaO～CO   MgO～CO   CO₂～2CO
即存在CaCO₃?MgCO₃～6CO
         184       6×28
        2.76g×a      V×1.25g/L
，
解得V=2.02aL，
答：V為2.02aL；
②由V=2.02aL可知，
V和a的關系在坐標圖上為斜率為2.02的正比例圖象，
答：V和a的關系圖為
點評：本題較難，考查學生利用化學反應方程式的計算，二氧化碳的質量是解答的關鍵，然后利用二氧化碳的質量代入計算即可，然后利用幾個化學反應得出關系式，利用關系式法來計算生成一氧化碳的關系，注重了解題方法的應用來解答本題．