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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
(1) 2.7
(2)解:设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为x。
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} + 5HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} + AlCl_{3} + 4H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
162 44
x 2.7 g
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}\ \ \ x\approx9.9\ \mathrm{g}$
故每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为9.9 g÷20≈0.5 g
答:每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5 g。
解析:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为198.4 g-195.7 g=2.7 g。
(2)解:设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为x。
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} + 5HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} + AlCl_{3} + 4H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
162 44
x 2.7 g
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}\ \ \ x\approx9.9\ \mathrm{g}$
故每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为9.9 g÷20≈0.5 g
答:每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5 g。
解析:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为198.4 g-195.7 g=2.7 g。
解析
【分析】
首先，第一问求生成二氧化碳的质量，利用质量守恒定律，反应前后物质总质量的差值就是逸出的二氧化碳质量（因为反应生成的CO₂是气体，会导致总质量减少）。第二问，根据化学方程式，已知CO₂的质量，通过比例关系计算出20片咀嚼片中铝碳酸镁的总质量，再除以20即可得到每片的含量，计算时需注意步骤规范和小数保留要求。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，生成二氧化碳的质量 = 反应前总质量 - 反应后总质量 = 198.4 g - 195.7 g = 2.7 g。
(2) 解：设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的总质量为x。
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} + 5HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} + AlCl_{3} + 4H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
相对分子质量：$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$为162，$\ce{CO_{2}}$为44，列比例式：
$\dfrac{162}{44} = \dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \dfrac{162 × 2.7\ \mathrm{g}}{44} \approx 9.9\ \mathrm{g}$
每片咀嚼片中铝碳酸镁的含量 = $9.9\ \mathrm{g} ÷ 20 \approx 0.5\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 2.7；(2) 每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5 g。
【知识点】
质量守恒定律；根据化学方程式的计算
【点评】
本题结合实验数据考查化学计算，核心是利用质量守恒定律确定生成气体的质量，再通过化学方程式进行相关计算，步骤清晰，难度适中，需学生掌握基本计算方法和质量守恒的应用。
【难度系数】
0.6
首先，第一问求生成二氧化碳的质量，利用质量守恒定律，反应前后物质总质量的差值就是逸出的二氧化碳质量（因为反应生成的CO₂是气体，会导致总质量减少）。第二问，根据化学方程式，已知CO₂的质量，通过比例关系计算出20片咀嚼片中铝碳酸镁的总质量，再除以20即可得到每片的含量，计算时需注意步骤规范和小数保留要求。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，生成二氧化碳的质量 = 反应前总质量 - 反应后总质量 = 198.4 g - 195.7 g = 2.7 g。
(2) 解：设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的总质量为x。
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} + 5HCl\xlongequal{\;\;}MgCl_{2} + AlCl_{3} + 4H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
相对分子质量：$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$为162，$\ce{CO_{2}}$为44，列比例式：
$\dfrac{162}{44} = \dfrac{x}{2.7\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \dfrac{162 × 2.7\ \mathrm{g}}{44} \approx 9.9\ \mathrm{g}$
每片咀嚼片中铝碳酸镁的含量 = $9.9\ \mathrm{g} ÷ 20 \approx 0.5\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 2.7；(2) 每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.5 g。
【知识点】
质量守恒定律；根据化学方程式的计算
【点评】
本题结合实验数据考查化学计算，核心是利用质量守恒定律确定生成气体的质量，再通过化学方程式进行相关计算，步骤清晰，难度适中，需学生掌握基本计算方法和质量守恒的应用。
【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$[\ce{Ca(ClO)_{2}}]$。生产原理是
$2\ce{Cl_{2}}+2\ce{Ca(OH)_{2}}\xlongequal{\quad}\ce{Ca(ClO)_{2}}+\ce{CaCl_{2}}+2\ce{H_{2}O}}。$
(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___________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?
$2\ce{Cl_{2}}+2\ce{Ca(OH)_{2}}\xlongequal{\quad}\ce{Ca(ClO)_{2}}+\ce{CaCl_{2}}+2\ce{H_{2}O}}。$
(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___________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
(1) 2580
(2)解:设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
$2\ce{Cl_{2}}+2\ce{Ca(OH)_{2}}\xlongequal{\quad}\ce{Ca(ClO)_{2}}+\ce{CaCl_{2}}+2\ce{H_{2}O}}$
142 143
1420 kg x
$\dfrac{143}{142}=\dfrac{x}{1420\ \mathrm{kg}}\ \ \ x=1430\ \mathrm{kg}$
答:该漂白粉中次氯酸钙的质量是1430 kg。
(3)次氯酸钙中氯元素显+1价,故该漂白粉中+1价氯元素的质量为次氯酸钙中氯元素的质量。
解法一:漂白粉中+1价氯元素的质量分数为$\dfrac{1430\ \mathrm{kg}×2×35.5}{4000\ \mathrm{kg}×143}×100\%=17.75\%$
解法二:由化学方程式可得关系式:$2\ce{Cl_{2}}$~$\ce{Ca(ClO)_{2}}$~$2\overset{+1}{\ce{Cl}}$,则漂白粉中+1价氯元素质量为1420 kg÷2=710 kg,漂白粉中+1价氯元素的质量分数为$\dfrac{710\ \mathrm{kg}}{4000\ \mathrm{kg}}×100\%=17.75\%$
答:该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是17.75%。
解析:(1)根据质量守恒定律,密闭容器中盛放的消石灰的质量为4000 kg-1420 kg=2580 kg。
(2)解:设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
$2\ce{Cl_{2}}+2\ce{Ca(OH)_{2}}\xlongequal{\quad}\ce{Ca(ClO)_{2}}+\ce{CaCl_{2}}+2\ce{H_{2}O}}$
142 143
1420 kg x
$\dfrac{143}{142}=\dfrac{x}{1420\ \mathrm{kg}}\ \ \ x=1430\ \mathrm{kg}$
答:该漂白粉中次氯酸钙的质量是1430 kg。
(3)次氯酸钙中氯元素显+1价,故该漂白粉中+1价氯元素的质量为次氯酸钙中氯元素的质量。
解法一:漂白粉中+1价氯元素的质量分数为$\dfrac{1430\ \mathrm{kg}×2×35.5}{4000\ \mathrm{kg}×143}×100\%=17.75\%$
解法二:由化学方程式可得关系式:$2\ce{Cl_{2}}$~$\ce{Ca(ClO)_{2}}$~$2\overset{+1}{\ce{Cl}}$,则漂白粉中+1价氯元素质量为1420 kg÷2=710 kg,漂白粉中+1价氯元素的质量分数为$\dfrac{710\ \mathrm{kg}}{4000\ \mathrm{kg}}×100\%=17.75\%$
答:该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是17.75%。
解析:(1)根据质量守恒定律,密闭容器中盛放的消石灰的质量为4000 kg-1420 kg=2580 kg。
解析
【分析】
本题围绕漂白粉的制备展开化学计算，解题思路如下：
1. 第(1)问：利用质量守恒定律，反应前后总质量不变，反应后漂白粉总质量等于参与反应的消石灰质量与通入氯气质量之和，因此消石灰质量=漂白粉总质量-氯气质量。
2. 第(2)问：根据给出的化学方程式，找出Cl₂与Ca(ClO)₂的质量关系，代入已知氯气质量，通过比例式计算次氯酸钙的质量。
3. 第(3)问：漂白粉中+1价氯仅存在于次氯酸钙中，先计算次氯酸钙中+1价氯的总质量，再除以漂白粉总质量，即可得到+1价氯元素的质量分数。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后物质总质量不变，密闭容器中消石灰的质量为：
4000 kg - 1420 kg = 2580 kg。
(2) 设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
化学方程式：$\ce{2Cl_{2} + 2Ca(OH)_{2}\xlongequal{\quad}Ca(ClO)_{2} + CaCl_{2} + 2H_{2}O}}$
Cl₂的相对分子质量总和为$2×71=142$，Ca(ClO)₂的相对分子质量为$40 + 2×(35.5+16)=143$，则：
$\dfrac{143}{142}=\dfrac{x}{1420\ \mathrm{kg}}$
解得$x=1430\ \mathrm{kg}$。
(3) 漂白粉中+1价氯元素全部来自次氯酸钙，次氯酸钙中+1价氯的总质量为：
$1430\ \mathrm{kg}×\dfrac{2×35.5}{143}=710\ \mathrm{kg}$
则+1价氯元素的质量分数为：
$\dfrac{710\ \mathrm{kg}}{4000\ \mathrm{kg}}×100\%=17.75\%$。
【答案】
(1)2580；(2)1430 kg；(3)17.75%
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】
本题结合实际生产场景，综合考查化学计算的核心方法，需学生熟练运用质量守恒定律、化学方程式的比例关系及元素质量分数公式，属于常规化学计算题型，注重基础计算能力的考查。
【难度系数】
0.6
本题围绕漂白粉的制备展开化学计算，解题思路如下：
1. 第(1)问：利用质量守恒定律，反应前后总质量不变，反应后漂白粉总质量等于参与反应的消石灰质量与通入氯气质量之和，因此消石灰质量=漂白粉总质量-氯气质量。
2. 第(2)问：根据给出的化学方程式，找出Cl₂与Ca(ClO)₂的质量关系，代入已知氯气质量，通过比例式计算次氯酸钙的质量。
3. 第(3)问：漂白粉中+1价氯仅存在于次氯酸钙中，先计算次氯酸钙中+1价氯的总质量，再除以漂白粉总质量，即可得到+1价氯元素的质量分数。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后物质总质量不变，密闭容器中消石灰的质量为：
4000 kg - 1420 kg = 2580 kg。
(2) 设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x。
化学方程式：$\ce{2Cl_{2} + 2Ca(OH)_{2}\xlongequal{\quad}Ca(ClO)_{2} + CaCl_{2} + 2H_{2}O}}$
Cl₂的相对分子质量总和为$2×71=142$，Ca(ClO)₂的相对分子质量为$40 + 2×(35.5+16)=143$，则：
$\dfrac{143}{142}=\dfrac{x}{1420\ \mathrm{kg}}$
解得$x=1430\ \mathrm{kg}$。
(3) 漂白粉中+1价氯元素全部来自次氯酸钙，次氯酸钙中+1价氯的总质量为：
$1430\ \mathrm{kg}×\dfrac{2×35.5}{143}=710\ \mathrm{kg}$
则+1价氯元素的质量分数为：
$\dfrac{710\ \mathrm{kg}}{4000\ \mathrm{kg}}×100\%=17.75\%$。
【答案】
(1)2580；(2)1430 kg；(3)17.75%
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】
本题结合实际生产场景，综合考查化学计算的核心方法，需学生熟练运用质量守恒定律、化学方程式的比例关系及元素质量分数公式，属于常规化学计算题型，注重基础计算能力的考查。
【难度系数】
0.6
