Question

白云石粉是一種生產高級玻璃器皿、醫藥用瓶、光學玻璃的原料,某化學興趣小組對白云石粉極其好奇,決定對其進行探究。

【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式可表示為xMgCO3·yCaCO3 ( 雜質是二氧化硅,其不溶于水,也不與鹽酸反應,受熱不分解)

一、定性探究：白云石粉的成分和性質

【實驗分析】

(1)由步驟①②的現象可得出白云石粉中一定含有的離子是_________ (填離子符號)。

(2)步驟③生成氫氧化鎂的化學方程式是________；步驟④的反應現象是_______。

【結論】綜合上述實驗現象可初步證明白云石由碳酸鈣、碳酸鎂組成。

【實驗質疑】小組同學經過討論認為:因氫氧化鈣微溶于水,導致沉淀B中除了氫氧化鎂之外應該還混有氫氧化鈣,對定量測定白云石粉的組成干擾較大,在老師的指導下該興趣小組采用熱分解法進行定量探究。

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氣體；碳酸鈣與碳酸鎂的化學性質相似;碳酸鎂開始分解的溫度為540℃，700℃時完全分解。

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

【實驗步驟】

①組裝儀器,檢查裝置的氣密性;

②準確稱取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、E裝置的質量；

③關閉彈簧夾,打開控溫電加熱器,緩緩調升溫度至700℃,持續加熱至固體質量不變；

④打開彈簧夾,緩緩鼓入一段時間氮氣,準確稱量B、C、D、E裝置的質量；

⑤關閉彈簧夾,調升溫度至1000℃,持續加熱至固體質量不變,打開彈簧夾,緩緩鼓入一段時間氮氣,準確稱量B、C、D、E裝置的質量。

實驗數據記錄如表:

	B中溶液質量/g	C中溶液質量/g	D中溶液質量/g	E的質量/g
反應前	50.0	100.0	50.0	120.5
700℃	50.0	102.1	50.1	120.5
1000℃	50.0	106.3	50.3	120.5

【實驗分析和數據處理】

(3)裝置D的作用是______________________。

(4)持續加熱至固體質量不變后緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是__________。

(5)計算白云石中鈣元素的質量分數______。(寫出計算過程，結果保留小數點后一位，)

(6)設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、現象、結論)

(7)白云石（xMgCO3·yCaCO3）中的 x：y=________ (最簡整數比)，若加熱前沒有鼓入一段時間的氮氣,將會導致 x：y的值___________(填偏大、偏小或不變).

═↓ 產生白色沉淀 吸收氮氣帶出的水蒸氣,防止測得二氧化碳的質量偏小 使殘留在裝置內的二氧化碳氣體全部被C裝置吸收 26.7% 取少量反應后固體于試管中,加入足量的稀鹽酸,無氣泡產生,說明完全分解 1:2 偏大 【解析】本題通過白云石粉研究，考查了實驗探究物質的組成成分以及含量，過濾的原理、方法及其應用；常見氣體的檢驗與除雜方法，鹽的化學性質，書寫化學方程式和根據化學反應方程式的計算。綜合性...

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