Question

【題目】金屬鎂是一種重要的金屬。小明在做鎂帶燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室中取出來的鎂條表面呈灰黑色，這灰黑色物質(zhì)是什么呢？是氧化鎂嗎？小明想了一下，很快就把它否定了，他的理由是 。小明通過查閱資料灰黑色固體為堿式碳酸鎂。

【查閱資料】1．堿式碳酸鎂有多種組成。如Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、等，可以表示為xMgCO3·yMg(OH)2(x、y都是正整數(shù))。

2．MgCO3MgO +CO2 ↑ ；Mg(OH)2MgO +H2O

3．堿式碳酸鎂能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、二氧化碳和水。

Ⅰ．確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的成分

小明同學(xué)為確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的組成，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)：

圖中B處為兩個(gè)單向閥：推注射器時(shí)A1關(guān)閉，A2處打開；拉注射器時(shí)，A1打開進(jìn)空氣，A2關(guān)閉。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

①按圖組裝好儀器后， ；

②稱取灰黑色樣品，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中；

③打開彈簧夾，反復(fù)推拉注射器；

④稱量E、F的質(zhì)量，E的質(zhì)量為87.6g，U型管F的質(zhì)量為74.7g；

⑤關(guān)閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應(yīng)不再進(jìn)行；

⑥打開彈簧夾，再次反復(fù)緩緩推拉注射器；

⑦再次稱量E、F的質(zhì)量，E的質(zhì)量為89.4g，U型管F的質(zhì)量為87.9g。

【問題討論】

（1）補(bǔ)充好實(shí)驗(yàn)步驟 ，E中所裝藥品是 ；

（2）C、F、G中裝有堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），則C的作用是 ，若沒有G裝置，則測(cè)定的x的值會(huì) （填“偏大”、“偏小”、“無影響”）；

（3）步驟⑥目的是 ；

（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推算該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為 。

Ⅱ．測(cè)定鎂帶樣品純度

【問題討論】

（5）裝置B的作用是 ，裝置C的作用是 ；

（6）稱取1.0g鎂帶樣品與足量濃鹽酸充分反應(yīng)后，收集到的氫氣的體積為0.448 L（已知該實(shí)驗(yàn)條件下氫氣的密度為0.089g/L），計(jì)算鎂帶樣品純度（寫出計(jì)算過程，2分）

（7）有同學(xué)認(rèn)為用這種方法測(cè)定的結(jié)果一定偏大，原因是 ；

（8）小江同學(xué)認(rèn)為測(cè)定產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量（即反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差）也可測(cè)定樣品中單質(zhì)鎂的純度。但利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得CO2的質(zhì)量并計(jì)算樣品的純度，結(jié)果偏低，你認(rèn)為原因可能是 。（填序號(hào)）

①濃鹽酸易揮發(fā)，產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置

②二氧化碳?xì)怏w逸出時(shí)帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收

③裝置A、B內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置B吸收

④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)燒瓶中殘留二氧化碳

⑤氣體從氫氧化鈉溶液中逸出時(shí)帶走部分水蒸氣

Answer 1

【答案】 MgO為白色

Ⅰ．確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的成分

檢查氣密性 濃硫酸

（1）防止空氣中二氧化碳和水進(jìn)入F 、變大

（2）使產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入EF

（3）3Mg(OH)2. Mg(OH2

Ⅱ．測(cè)定鎂帶樣品純度

（5）除CO2 和 HCl 檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡

（6）48%

（7）滴加的鹽酸占一定體積

（8）①②③

【解析】

試題分析：因?yàn)镸gO是種白色的固體，

Ⅰ．確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的成分：

（1）組裝好儀器首先要檢查裝置的氣密性，E中所裝藥品是濃硫酸，進(jìn)行吸收生成的水，

（2）C的作用是防止空氣中二氧化碳和水進(jìn)入F；若沒有G裝置測(cè)定的x的值會(huì)變大

（3）步驟⑥目的是使產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入EF

Ⅱ．測(cè)定鎂帶樣品純度

（5）A裝置中產(chǎn)生CO2、H2，還揮發(fā)HCl氣體，裝置B的作用是除CO2 和 HCl；裝置C的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡

（6）設(shè)鎂帶樣品純度為x

Mg+2HCl==MgCl2+H2↑

24 2

1gx 0.448L×0.089g/L

24/2===1gx/(0.448g/L×0.089g/L)

X=48%

（7）測(cè)定的結(jié)果一定偏大，原因是滴加的鹽酸占一定體積