登录
14. 铝碳酸镁咀嚼片[主要成分是$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$]可治疗胃酸过多症,反应原理可用化学方程式表示为$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} + 5HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} + AlCl_{3} + 4H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。某化学兴趣小组使用下图所示装置,对该咀嚼片中的铝碳酸镁含量进行测定。先取足量稀盐酸于烧杯中,再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片,开始计时,并将电子天平的读数记录在下表中。已知$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$的相对分子质量为162。请计算：
(1)生成二氧化碳的质量为
(2)每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为多少?(计算结果保留到0.1 g)
(1)生成二氧化碳的质量为
2.7
g。(2)每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为多少?(计算结果保留到0.1 g)
答案
2.7
解：设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的总质量为x。
$ \ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}} ∼ \ce{CO_{2}}$
162 44
x 2.7g
$ \dfrac{162}{44}=\dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}$
解得$x\approx9.9\ \mathrm{g}$
每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为$\dfrac{9.9\ \mathrm{g}}{20}\approx0.5\ \mathrm{g}$
答：每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5 g。
解：设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的总质量为x。
$ \ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}} ∼ \ce{CO_{2}}$
162 44
x 2.7g
$ \dfrac{162}{44}=\dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}$
解得$x\approx9.9\ \mathrm{g}$
每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为$\dfrac{9.9\ \mathrm{g}}{20}\approx0.5\ \mathrm{g}$
答：每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5 g。
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问利用质量守恒定律，反应前后装置及药品的总质量差即为生成二氧化碳的质量；第二问根据化学方程式中铝碳酸镁与二氧化碳的质量关系，先计算20片咀嚼片中铝碳酸镁的总质量，再除以片数得到每片的含量，解题时需注意化学方程式的对应关系和计算的规范性。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应生成二氧化碳的质量等于反应前总质量减去反应后剩余总质量，计算得生成$\ce{CO_{2}}$的质量为2.7 g；
(2) 设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的总质量为x，由反应原理可知：$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}} ∼ \ce{CO_{2}}$，二者的质量比为162:44，因此列比例式：
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}$
解得$x≈9.9\ \mathrm{g}$，则每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为$\dfrac{9.9\ \mathrm{g}}{20}≈0.5\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 2.7；(2) 0.5 g
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式的计算
【点评】
本题紧密联系生活实际，以铝碳酸镁咀嚼片治疗胃酸过多为背景，考查学生对质量守恒定律的理解和化学方程式计算的基本技能，题目难度不大，注重基础应用。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第一问利用质量守恒定律，反应前后装置及药品的总质量差即为生成二氧化碳的质量；第二问根据化学方程式中铝碳酸镁与二氧化碳的质量关系，先计算20片咀嚼片中铝碳酸镁的总质量，再除以片数得到每片的含量，解题时需注意化学方程式的对应关系和计算的规范性。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应生成二氧化碳的质量等于反应前总质量减去反应后剩余总质量，计算得生成$\ce{CO_{2}}$的质量为2.7 g；
(2) 设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的总质量为x，由反应原理可知：$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}} ∼ \ce{CO_{2}}$，二者的质量比为162:44，因此列比例式：
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}$
解得$x≈9.9\ \mathrm{g}$，则每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为$\dfrac{9.9\ \mathrm{g}}{20}≈0.5\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 2.7；(2) 0.5 g
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式的计算
【点评】
本题紧密联系生活实际，以铝碳酸镁咀嚼片治疗胃酸过多为背景，考查学生对质量守恒定律的理解和化学方程式计算的基本技能，题目难度不大，注重基础应用。
【难度系数】
0.6
15. 漂白粉是一种常用的杀菌消毒剂和漂白剂,其有效成分是次氯酸钙 $[\mathrm{Ca(ClO)_2}]$。生产原理是 $2\mathrm{Cl_2} + 2\mathrm{Ca(OH)_2} = \mathrm{Ca(ClO)_2} + \mathrm{CaCl_2} + 2\mathrm{H_2O}$。(氢氧化钙俗名消石灰)某化工厂将1 420 kg氯气通入盛有过量冷消石灰的密闭容器中被完全吸收,反应后容器中所有物质形成的混合物即为漂白粉,其质量为4 000 kg,请回答下列问题:
(1)密闭容器中盛放的消石灰的质量是
(2)该漂白粉中次氯酸钙的质量是多少千克?(写出计算过程,下同)
(3)该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是多少？
(1)密闭容器中盛放的消石灰的质量是
2580
kg。(2)该漂白粉中次氯酸钙的质量是多少千克?(写出计算过程,下同)
(3)该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是多少？
答案
2580
解：(2)设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
$\ce{2Cl_{2} + 2Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}Ca(ClO)_{2} + CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
142 143
1420kg x
$ \dfrac{143}{142}=\dfrac{x}{1420\ \mathrm{kg}}$
$ x=1430\ \mathrm{kg}$
(3)次氯酸钙中氯元素显+1价，该漂白粉中+1价氯元素的质量等于次氯酸钙中所含+1价氯元素的质量。
漂白粉中+1价氯元素的质量分数为：
$ \dfrac{1430\ \mathrm{kg}×2×35.5}{4000\ \mathrm{kg}×143}×100\%=17.75\%$
答：该漂白粉中次氯酸钙的质量是1430 kg，该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是17.75%。
解：(2)设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
$\ce{2Cl_{2} + 2Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}Ca(ClO)_{2} + CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
142 143
1420kg x
$ \dfrac{143}{142}=\dfrac{x}{1420\ \mathrm{kg}}$
$ x=1430\ \mathrm{kg}$
(3)次氯酸钙中氯元素显+1价，该漂白粉中+1价氯元素的质量等于次氯酸钙中所含+1价氯元素的质量。
漂白粉中+1价氯元素的质量分数为：
$ \dfrac{1430\ \mathrm{kg}×2×35.5}{4000\ \mathrm{kg}×143}×100\%=17.75\%$
答：该漂白粉中次氯酸钙的质量是1430 kg，该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是17.75%。
解析
【分析】首先利用质量守恒定律，反应前后总质量相等，计算消石灰的质量；再根据化学方程式中各物质的相对质量比，结合已知氯气的质量，计算次氯酸钙的质量；最后明确+1价氯元素全部来自次氯酸钙，通过计算次氯酸钙中氯元素总质量，除以漂白粉总质量得到其质量分数。
【解析】(1) 根据质量守恒定律，反应前物质总质量等于反应后混合物总质量，因此密闭容器中消石灰的质量 = 反应后漂白粉混合物质量 - 通入氯气的质量 = 4000 kg - 1420 kg = 2580 kg。
(2) 设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
$\ce{2Cl_{2} + 2Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}Ca(ClO)_{2} + CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
$\ce{2Cl_{2}}$的相对分子质量总和：$2×(35.5×2)=142$；$\ce{Ca(ClO)_{2}}$的相对分子质量：$40 + (35.5+16)×2=143$。
则比例关系为：$\frac{143}{142}=\frac{x}{1420\ \mathrm{kg}}$，解得$x=\frac{143×1420\ \mathrm{kg}}{142}=1430\ \mathrm{kg}$。
(3) 次氯酸钙中氯元素显+1价，漂白粉中+1价氯元素全部来自次氯酸钙。次氯酸钙中氯元素总质量 = $1430\ \mathrm{kg}×\frac{2×35.5}{143}=710\ \mathrm{kg}$，则该漂白粉中+1价氯元素的质量分数 = $\frac{710\ \mathrm{kg}}{4000\ \mathrm{kg}}×100\%=17.75\%$。
【答案】2580；(2)1430 kg；(3)17.75%
【知识点】质量守恒定律、根据化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】本题结合漂白粉的生产原理，综合考查质量守恒定律和化学计算，需明确反应前后质量关系、元素化合价与物质组成的对应，计算时要准确应用相对质量比，是初中化学的典型综合计算题。
【难度系数】0.5
【解析】(1) 根据质量守恒定律，反应前物质总质量等于反应后混合物总质量，因此密闭容器中消石灰的质量 = 反应后漂白粉混合物质量 - 通入氯气的质量 = 4000 kg - 1420 kg = 2580 kg。
(2) 设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
$\ce{2Cl_{2} + 2Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}Ca(ClO)_{2} + CaCl_{2} + 2H_{2}O}$
$\ce{2Cl_{2}}$的相对分子质量总和：$2×(35.5×2)=142$；$\ce{Ca(ClO)_{2}}$的相对分子质量：$40 + (35.5+16)×2=143$。
则比例关系为：$\frac{143}{142}=\frac{x}{1420\ \mathrm{kg}}$，解得$x=\frac{143×1420\ \mathrm{kg}}{142}=1430\ \mathrm{kg}$。
(3) 次氯酸钙中氯元素显+1价，漂白粉中+1价氯元素全部来自次氯酸钙。次氯酸钙中氯元素总质量 = $1430\ \mathrm{kg}×\frac{2×35.5}{143}=710\ \mathrm{kg}$，则该漂白粉中+1价氯元素的质量分数 = $\frac{710\ \mathrm{kg}}{4000\ \mathrm{kg}}×100\%=17.75\%$。
【答案】2580；(2)1430 kg；(3)17.75%
【知识点】质量守恒定律、根据化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】本题结合漂白粉的生产原理，综合考查质量守恒定律和化学计算，需明确反应前后质量关系、元素化合价与物质组成的对应，计算时要准确应用相对质量比，是初中化学的典型综合计算题。
【难度系数】0.5
