Question

3．把26克含有SiO₂的CaCO₃固體在高溫下加熱到質量不再改變，冷卻后稱量為17.2克．
（1）有關反應的化學方程式．
（2）求生成的CO₂在標況下的體積．
（3）求原物質中含SiO₂的質量．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈣與二氧化硅反應生成硅酸鈣與二氧化碳，若碳酸鈣過量，則碳酸鈣分解為氧化鈣與二氧化碳；
（2）混合物中碳元素完全轉化到二氧化碳中，質量減少為生成二氧化碳的質量，根據n=$\frac{m}{M}$計算二氧化碳物質的量，再根據V=nV_m計算其體積；
（3）根據碳元素守恒計算碳酸鈣的質量，進而計算二氧化硅的質量．

解答 解：（1）碳酸鈣與二氧化硅反應生成硅酸鈣與二氧化碳，若碳酸鈣過量，則碳酸鈣分解為氧化鈣與二氧化碳，可能發生的反應為：CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑，CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
答：可能發生的反應有：CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑，CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）由方程式可知，混合物中碳元素完全轉化到二氧化碳中，質量減少為生成二氧化碳的質量，故二氧化碳物質的量為：$\frac{26g-17.2g}{44g/mol}$=0.2mol，標況下二氧化碳的體積為：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
答：生成氣體在標況下的體積為4.48L；
（3）根據碳元素守恒，可知n（CaCO₃）=n（CO₂）=0.2mol，故m（CaCO₃）=0.2mol×100g/mol=20g，故混合物中SiO₂的質量為：26.0g-20g=6.0g，
答：原混合物中SiO₂的質量為6.0g．

點評 本題考查有關混合物反應的計算，題目難度中等，根據方程式判斷固體質量減少為生成二氧化碳的質量為解答關鍵，注意掌握有關混合物反應的化學計算方法，試題有利于培養學生的分析、理解能力及化學計算能力．