Question

【題目】某固體粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一種或幾種組成。某化學(xué)小組為了探究該固體粉末的成分，設(shè)計(jì)如圖所示的裝置(固定裝置省略)。

（實(shí)驗(yàn)過程）

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性，裝入藥品并連接儀器。

步驟Ⅱ：傾斜Y形管，有氣泡產(chǎn)生，待樣品充分反應(yīng)，測的生成氣體的為55.6mL，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)條件下氫氣密度轉(zhuǎn)化為質(zhì)量約為0.005克。

步驟Ⅲ：拆下裝置，往Y形管內(nèi)殘余液中加入氫氧化鈉溶液，至不再生成沉淀。經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，稱得沉淀質(zhì)量為2.90g。

（回答問題）

(1)該套裝置氣密性的檢驗(yàn)方法是:把水準(zhǔn)管上移一段距離，使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時(shí)間后液面差________(填“改變”、“保持不變”)，則說明裝置不漏氣。

(2)①使樣品與硫酸充分反應(yīng)的正確操作是_________(填標(biāo)號)。

A. 樣品轉(zhuǎn)移到硫酸溶液中 B. 硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中

②判斷樣品完全反應(yīng)的現(xiàn)象是___________________。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①通過步驟Ⅱ推斷，樣品中一定含有的物質(zhì)是______________。通過步驟Ⅲ計(jì)算，樣品中鎂元素的總質(zhì)量為______________。

②結(jié)論：該樣品中物質(zhì)的成分是____________________。

（實(shí)驗(yàn)反思）

(4)下列說法正確的是_______

A.水槽中冷水的作用是防止反應(yīng)放熱導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確

B.實(shí)驗(yàn)前可通過樣品質(zhì)量估算硫酸溶液的質(zhì)量，確保樣品完全反應(yīng)

C.上下移動水準(zhǔn)管，使水準(zhǔn)管中液面和量氣管中液面一樣高再讀數(shù)，這樣才能利用本實(shí)驗(yàn)條件下氣體密度和體積轉(zhuǎn)化氣體質(zhì)量。

Answer 1

【答案】 保持不變 B Y形管中的固體全部消失 鎂 1.20g 鎂、氧化鎂和氫氧化鎂[或Mg、MgO和Mg (OH)2] ABC

【解析】本題主要考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量，檢查裝置的氣密性，金屬、酸的化學(xué)性質(zhì)，質(zhì)量守恒定律等。在解題時(shí)，首先分析所給混合物中各物質(zhì)的性質(zhì)，然后根據(jù)題中所給的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行判斷，最后確定混合物的組成成分。

(1)該套裝置氣密性的檢驗(yàn)方法是：把水準(zhǔn)管上移一段距離，使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時(shí)間后液面差保持不變，說明裝置中氣體沒有逸出，則說明裝置不漏氣；

（2）①為了防止固體藥品粘在容器壁上，可將液態(tài)的硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中；故選B；②鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應(yīng)，生成可溶性的硫酸鎂，看到固體藥品完全消失了，證明樣品已完全反應(yīng)。所以判斷樣品完全反應(yīng)的現(xiàn)象是Y形管中的固體全部消失；

（3）①鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應(yīng)均沒有氣體生成，由步驟Ⅱ?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象可知，樣品中一定含有鎂； 鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應(yīng)，生成可溶性的硫酸鎂，硫酸鎂與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂和硫酸鈉，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，氫氧化鎂沉淀中鎂元素的質(zhì)量即為樣品中鎂元素的質(zhì)量，即2.90g× ×100%=1.20g；

②設(shè)：生成0.005g氫氣需要鎂的質(zhì)量為x

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

24 2

x 0.005g

x=0.06g

若剩余固體全部為氧化鎂，則含鎂元素的質(zhì)量為：（2.00g-0.06g）××100%=1.164g≠（1.20g-0.06）=1.14g，所以固體樣品中除了鎂、氧化鎂還有氫氧化鎂，所以固體樣品是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂[或Mg、MgO和Mg (OH)2]三種物質(zhì)組成的；

（4）A、鎂與硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，氣體的溫度會影響測量結(jié)果，水槽中冷水的作用是防止反應(yīng)放熱導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，正確；B、根據(jù)化學(xué)方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O可知，每24份質(zhì)量的鎂消耗98份質(zhì)量的硫酸，每40份質(zhì)量氧化鎂消耗98質(zhì)量的硫酸，每58份質(zhì)量氫氧化鎂消耗98份質(zhì)量的硫酸，實(shí)驗(yàn)前可通過樣品的質(zhì)量（假設(shè)全部為鎂）估算硫酸溶液的質(zhì)量，確保樣品完全反應(yīng)，正確；C、上下移動水準(zhǔn)管，使水準(zhǔn)管中液面和量氣管中液面一樣高再讀數(shù)，這樣測出來的氣體體積，才是當(dāng)時(shí)大氣壓下的體積，這樣才能利用本實(shí)驗(yàn)條件下氣體密度和體積轉(zhuǎn)化氣體質(zhì)量，正確。故選ABC。