化学综合计算题

在地球化学中，通常利用热重分析研究矿物在受热时的质量变化以确定其组成。取66.6 mg由高岭石[Al₄Si₄O₁₀(OH)₈]和方解石（CaCO₃）组成的矿物，加热，在673 K ~ 1123 K区间内分解为氧化物，样品总失重13.8 mg。

（1）方解石的失重百分比为      。

（2）计算矿物中高岭石的质量分数。

（1）44%

（2）设高岭石和CaCO₃的物质的量分别为x、y，由：

Al₄Si₄O₁₀(OH)₈  ~  4H₂O，CaCO₃  ~  CO₂

可得方程组：  x·516 g×mol^-1＋y·100 g×mol^-1＝66.6×10^-3 g

4x·18 g×mol^-1＋y·44 g×mol^-1＝13.8×10^-3 g

求解，得：    x＝1.00×10^-4 mol，y＝1.50×10^-4 mol

因此，高岭石的质量分数＝(1.00×10^-4mol×516g×mol^-1)／(66.6×10^-3g)＝0.775

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、⑴CaCO₃==CaO+CO₂↑ 

方解石的失重百分比为：44g/100g*100％=44％

⑵解：设66.6 mg矿物中高岭石［Al₄Si₄O₁₀(OH)₈］的质量为x mg，方解石(CaCO₃)的质量为y mg

Al₄Si₄O₁₀(OH)_{8==（加热）}2 Al₂O₃+4SiO₂+4H₂O   CaCO₃==（加热）CaO+CO₂↑

  516 mg    72 mg    100 mg    44 mg

    x mg    ?      y mg    ?

依题意：x+y=66.6

    72x/516+44y/100 =13.8

解得：x=51.6  y=15.0

矿物中高岭石的质量分数51.6mg/66.6mg×100％=77.5％

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