Question

現有CO₂與CO：
①要使CO₂與CO含有相同的氧元素，則他們分子數比為________，碳元素質量比為________，CO₂與CO質量比為________；
②CO₂與CO化學性質不同的主要原因是________．
③CO與CO₂混合物中含O%=64%，若將10g混合氣體依次通過灼熱足量的氧化鐵、足量澄清石灰水，可以得到沉淀________．
④某不純碳酸鈣含有下列雜質中的一種或幾種，取10g該樣品與足量稀鹽酸反應產生CO₂4.5g，則一定含有下列雜質中的________　 A．K₂CO₃　　　　B．Na₂CO₃　　C．BaCO₃　　 D．MgCO₃．

Answer 1

1：2    1：2    11：14    分子的構成不同    30g    D
分析：①根據CO₂與CO含有相同的氧元素，即含有相同的氧原子數，進行分析解答；
②物質的結構決定物質的性質，進行分析解答；
③由題意“測得某CO與CO₂的混合氣體中，氧元素的質量分數為64%”，而碳元素的質量分數為1-64%=36%，則可求該混合氣體10g中的碳元素的質量；根據質量守恒定律的元素守恒，“將該混合氣體10g通過足量灼熱的氧化鐵后”，碳元素都會轉化為二氧化碳中，故可求二氧化碳的質量，則根據二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應的化學方程式，可求碳酸鈣的質量．
④要計算含有的另一種雜質，可以根據極值法先計算10g純碳酸鈣能生成的二氧化碳的質量，然后根據平均值法確定另一種雜質．
解答：①根據CO₂與CO含有相同的氧元素，即含有相同的氧原子數，則分子數比為1：2，碳元素質量比為1：2，CO₂與CO質量比為 44：56=11：14；
故答案為：1：2； 1：2； 11：14；
②物質的結構決定物質的性質，因此一氧化碳、二氧化碳的化學性質決定于CO分子、CO₂分子的結構；所以CO₂與CO化學性質不同的主要原因是：分子的構成不同；
故答案為：分子的構成不同；
③由題意“測得某CO與CO₂的混合氣體中，氧元素的質量分數為64%”，而碳元素的質量分數為1-64%=36%，則混合氣體10g中的碳元素的質量：10g×36%=3.6g；
根據質量守恒定律的元素守恒，“將該混合氣體10g通過足量灼熱的氧化鐵后”，碳元素都會轉化為二氧化碳中，故可求二氧化碳的質量：3.6g÷×100%=13.2g．
設所得二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，最多可得白色沉淀的質量為x．
Ca（OH）₂+CO₂=H₂O+CaCO₃↓
44 100
13.2g x
= 解得 x=30g．
④設10g純碳酸鈣能生成二氧化碳的質量是x，則有
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100 44
10g x
100：10g=44：x 解得 x=4.4g
現在不純的碳酸鈣得到4.5g二氧化碳，根據平均值法，所含有雜質應符合相同質量的雜質與鹽酸反應比等質量CaCO₃與鹽酸反應生成的CO₂更多的要求；結合選項中四種碳酸鹽的組成特點，即所含雜質的相對分子質量應當小于CaCO3；判斷所混有的雜質為碳酸鎂；
故選D．
點評：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．