8. 某同学看到化学方程式 $2Mg + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO$,想到以下两点。你还能想到更多吗?请把你的想法补充到下面空格中。
(1)镁条燃烧,放出耀眼白光和大量的热,生成白色粉末状氧化镁。
(2)反应前后组成物质的元素种类不变化,都含氧元素和镁元素。
(3)
。
(4)
。
答案:(3)每2个镁原子和1个氧分子在点燃条件下反应生成2个氧化镁分子。
(4)反应前后原子的种类和数目不变,镁原子、氧原子的个数均不变。
解析:
【分析】
要补充化学方程式的相关想法,需回忆化学方程式的意义:可从宏观(物质变化、元素组成)、微观(粒子个数关系)、守恒(原子变化)等角度分析。题目已给出宏观的反应现象和元素种类,接下来可从微观粒子的反应数量关系、反应前后原子的变化规律入手思考。
【解析】
化学方程式的微观意义可表示反应物和生成物的粒子个数比,对于$2Mg + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO$,其微观意义是每2个镁原子和1个氧分子在点燃条件下反应生成2个氧化镁分子;从质量守恒定律的微观本质来看,反应前后原子的种类和数目不变,该反应中镁原子、氧原子的个数均不变,据此补充两点即可。
【答案】
(3)每2个镁原子和1个氧分子在点燃条件下反应生成2个氧化镁分子。
(4)反应前后原子的种类和数目不变,镁原子、氧原子的个数均不变。
【知识点】
化学方程式的意义、质量守恒定律的微观解释
【点评】
本题考查化学方程式的意义,要求学生能从宏观、微观、守恒等角度全面分析化学方程式,属于基础题型,只要掌握相关知识点即可正确作答。
【难度系数】
0.6
9. 学校研究性小组为了测定当地石灰石矿石中碳酸钙的质量分数,采集了一些矿石样品,并取盐酸200 g,将盐酸平均分成4等份,进行如下实验(杂质不与盐酸反应),结果如下表所示。

(1)哪几次反应中的碳酸钙有剩余?
(2)上表中m的数值是多少?
(3)这种石灰石矿石中碳酸钙的质量分数是多少?
答案:【解析】:
(1)根据表格中数据可知,第1次加入5g样品,生成二氧化碳的质量为1.76g;第2次加入10g样品,生成二氧化碳的质量为3.52g,说明每加入5g样品生成二氧化碳1.76g。那么第3次加入15g样品,若完全反应,生成二氧化碳的质量应为1.76g×3 = 5.28g,但实际生成4.4g,说明此时盐酸已完全反应,碳酸钙有剩余。第4次加入20g样品,盐酸量不变,所以碳酸钙也有剩余。
故答案为:3、4。
(2)由上述分析可知,第3次实验中盐酸已完全反应,后续再增加样品的质量,生成二氧化碳的质量也不再增加,所以m = 4.4。
故答案为:4.4。
(3)以第1次实验数据为例来计算石灰石矿石中碳酸钙的质量分数。设5g样品中碳酸钙的质量为x。
碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为$CaCO_{3}+2HCl = CaCl_{2}+H_{2}O + CO_{2}\uparrow$。
根据化学方程式可知,碳酸钙与生成二氧化碳的质量比为100:44。
已知生成二氧化碳的质量为1.76g,则可列出比例式:
$\frac{100}{44}=\frac{x}{1.76g}$,
解得x = 4g。
这种石灰石矿石中碳酸钙的质量分数为$\frac{4g}{5g}×100\% = 80\%$。
【答案】:
(1)3、4;
(2)4.4;
(3)80%。
解析:
【分析】
首先对比实验1、2的数据,发现加入样品质量与生成CO₂质量成正比,说明前两次样品完全反应、盐酸过量;实验3加入15g样品,若完全反应应生成CO₂质量为1.76g×3=5.28g,但实际仅4.4g,说明盐酸已耗尽,碳酸钙剩余;实验4盐酸量不变,碳酸钙也剩余。据此判断剩余的实验次数,再根据盐酸耗尽后CO₂质量不再变化确定m的值,最后利用完全反应的实验数据(实验1)计算碳酸钙的质量分数。
【解析】
(1)分析实验数据:实验1中加入5g样品,生成CO₂1.76g;实验2加入10g样品,生成CO₂3.52g,即每5g样品完全反应生成1.76g CO₂,说明前两次盐酸过量,样品完全反应。实验3加入15g样品,若样品完全反应,生成CO₂质量应为1.76g×3=5.28g,但实际仅生成4.4g,说明盐酸已完全反应,碳酸钙有剩余;实验4加入20g样品,盐酸量不变,碳酸钙仍有剩余。故碳酸钙剩余的是3、4次。
(2)由于实验3中盐酸已完全反应,后续增加样品质量,生成CO₂的质量不再增加,因此m=4.4。
(3)以实验1数据计算:设5g石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
反应的化学方程式为:$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
各物质的质量关系:100($\ce{CaCO_{3}}$)对应44($\ce{CO_{2}}$)
则有:$\frac{100}{44} = \frac{x}{1.76g}$
解得:$x = \frac{100×1.76g}{44} = 4g$
石灰石中碳酸钙的质量分数为:$\frac{4g}{5g}×100\% = 80\%$
【答案】
(1)3、4;(2)4.4;(3)80%
【知识点】
化学方程式计算、含杂质物质计算、实验数据分析
【点评】
本题通过对比实验数据判断反应的过量情况,再结合化学方程式进行计算,考察学生的数据分析能力和化学计算的应用能力,是化学计算的典型题型。
【难度系数】
0.5