Question

【題目】某化學(xué)實驗小組的同學(xué)將打磨過的鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中， 發(fā)現(xiàn)反應(yīng)迅速，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液的淺紅色加深。該小組同學(xué)對白色不溶物的成分進行了探究和確定。

I .提出假設(shè)：

（1）甲同學(xué)：可能只是MgCO3；

乙同學(xué)：可能只是______________；

丙同學(xué)：可能是：xMgCO3·yMg(OH)2。

（2）在探究沉淀成分前，需將沉淀從溶液中過濾、洗滌、低溫干燥。洗滌沉淀的操作方法是____________________________________________________________。

（3）請設(shè)計一個簡單的實驗證明乙同學(xué)的假設(shè)是錯誤的_________________________。

Ⅱ.定量實驗探究：取一定量已干燥過的沉淀樣品，利用下列裝置測定其組成（部分固定夾持裝置未畫出），經(jīng)實驗前后對比各裝置的質(zhì)量變化來分析沉淀樣品的組成，得出丙同學(xué)的假設(shè)是正確的。請回答下列問題：

（4）寫出xMgCO3·yMg(OH)2受熱分解的化學(xué)方程式______________________。（用x、y表示）

（5）①合理的實驗裝置連接順序為：_____→_____→_____→_____→。（各裝置只使用一次）

② 實驗一段時間后，當(dāng)裝置B中___________（填實驗現(xiàn)象）時，停止加熱，說明沉淀樣品完全分解；然后打開E處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是________________。

③指導(dǎo)老師認為在上述實驗裝置末端還需再連接一個裝置D，若無此裝置，.則會使測出的x∶y的值________________（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

Answer 1

【答案】 Mg(OH)2 向過濾器（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后重復(fù)操作23次 取沉淀物少許于試管中，加入足量稀鹽酸(或稀硫酸、稀硝酸）時全部溶解，并產(chǎn)生氣泡 (或其他合理答案） xMgCO3·yMg(OH)2(x+y)MgO+xCO2+yH2O CABD 無氣泡冒出 將裝置中生成的CO2和水蒸氣排入后續(xù)裝置 偏大

【解析】鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中，產(chǎn)生大量的氣泡應(yīng)該是氫氣，溶液的淺紅色加深說明溶液的堿性變強了，由此推測白色不溶物可能含氫氧化鎂，因為氫氧化鎂為中強堿；堿性變強還有一個可能就是碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，因為碳酸鈉的水解程度比碳酸氫鈉大，所以堿性變強。

(1).綜合甲和丙的假設(shè)，乙的假設(shè)只能是 Mg(OH)2

(2).洗滌沉淀的操作方法是向過濾器（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后重復(fù)操作23次 。

(3). 乙假設(shè)與甲和丙最大的不同就是不含碳酸鎂，可以利用碳酸鎂可與酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體來證明乙的假設(shè)是錯誤的，所以可以這樣設(shè)計：取沉淀物少許于試管中，加入足量稀鹽酸(或稀硫酸、稀硝酸）時全部溶解，并產(chǎn)生氣泡

(4). xMgCO3·yMg(OH)2受熱分解的化學(xué)方程式xMgCO3·yMg(OH)2(x+y)MgO+xCO2+yH2O 。

(5). 根據(jù)各裝置的特點可以發(fā)現(xiàn)該定量實驗是這樣設(shè)計的，先用除去二氧化碳和水的空氣把整套裝置內(nèi)的空氣排盡，再把一定質(zhì)量的沉淀樣品加熱讓其完全分解，分解產(chǎn)生的氣體先通過濃硫酸吸收水，再通過堿石灰吸收二氧化碳，分別稱量濃硫酸和堿石灰的增重，即可計算出樣品的組成。所以①合理的實驗裝置連接順序為：C→A→B→D→。② 實驗一段時間后，當(dāng)裝置B中無氣泡冒出時，停止加熱，說明沉淀樣品完全分解；然后打開E處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是將裝置中生成的CO2和水蒸氣排入后續(xù)裝置被堿石灰和濃硫酸充分吸收。

③指導(dǎo)老師認為在上述實驗裝置末端還需再連接一個裝置D，其目的是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被原來的D裝置吸收，以致因測得二氧化碳的質(zhì)量偏大導(dǎo)致碳酸鎂的含量偏多，所以若無此裝置，會使測出的x∶y的值偏大。