Question

自然界存在著一種白云石的礦石，其化學式是xCaCO₃?yMgCO₃．以它為原料，可制取耐火材料等．
（1）稱取27.6g白云石，加熱到質量不再變化，可以生成耐火材料MgO多少mol？（用x、y的代數式表示）
（2）若在上述反應中，收集到CO₂6.72L（標準狀況下），試寫出白云石的化學式（取x、y的最小正整數比）．
（3）若稱取白云石mg，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，生成一氧化碳的體積為VL（標準狀況），試計算，V=    （用m、a代數式表示）
（已知CaO+3CCaC₂+CO
2MgO+5CMg₂C₃+2CO
CO₂+C2CO）
請在圖中畫出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，根據Mg原子守恒計算MgO的物質的量；
（2）計算出二氧化碳的質量，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；
（3）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，利用化學反應方程式找出白云石與CO得關系，據此來解答．
解答：解：（1）生成耐火材料MgO的物質的量為n（MgO）=n（Mg）==mol，
答：生成耐火材料MgO的物質的量為mol；
（2）根據題意，白云石受熱分解的化學方程式為：
二氧化碳的質量為×44g/mol=1.32g，
xCaCO₃?yMgCO₃xCaO+yMgO+（x+y）CO₂↑
100x+84y                        44（x+y）
2.76g                          1.32g
所以，
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；
（3）由CaCO₃?MgCO₃CaO+MgO+2CO₂↑，
CaO+3CCaC₂+CO
2MgO+5CMg₂C₃+2CO
CO₂+C2CO，則可知
CaO～CO   MgO～CO   CO₂～2CO
即存在CaCO₃?MgCO₃～6CO
         184       6×28
       mg×a   =1.25Vg

所以，
解得V=0.73ma，
故答案為：0.73ma；
由V=0.73ma可知，V和a的關系在坐標圖上為斜率為2.02，的正比例圖象關系，
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，解答的關鍵是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．