将一定量的碳酸钙和单质碳的混合物置于坩埚中充分灼烧,假定能将产生的气体全部收集起来,结果发现所得的气体质量恰等于混合物的质量,试求混合物中碳元素的质量分数.

问题描述:

将一定量的碳酸钙和单质碳的混合物置于坩埚中充分灼烧,假定能将产生的气体全部收集起来,结果发现所得的气体质量恰等于混合物的质量,试求混合物中碳元素的质量分数.

设原混合物中碳的质量为x,碳酸钙的质量为y,
则:C+O2

 点燃 
.
 
CO2;   CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
   12           44       100             44
   x           
44x
12
        y             
44y
100

生成的气体质量与原固体混合物质量相等,则:
44x
12
+
44y
100
=x+y,
整理可得碳与碳酸钙的质量之比为:x:y=21:100,
碳酸钙中碳元素的质量分数为:
12
100
×100%=12%,
所以混合物中碳元素的质量分数为:
21+100×12%
21+100
×100%≈27.3%,
答:混合物中碳的质量分数为27.3%.