Question

（21分）某研究性學習小組將一定濃度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中得到白色沉淀。甲同學認為兩者反應只生成MgCO3一種沉淀；乙同學認為這兩者相互促進水解，只生成Mg(OH)2一種沉淀；丙同學認為生成MgCO3和Mg(OH)2兩種沉淀。(查閱資料知：MgCO3和Mg(OH)2均不帶結晶水)

（1）按照乙同學的理解Na2CO3溶液和MgSO4溶液反應的化學反應方程式為_____________________________；

在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為①過濾 ②洗滌 ③干燥。

（2）請用下圖所示裝置，選擇合適的實驗裝置和必要的試劑，證明沉淀物中只有碳酸鎂。

①各裝置連接順序為________________(用裝置編號表示)；②裝置C中裝有試劑的名稱是______________；

③能證明生成物中只有MgCO3的實驗現(xiàn)象是 _______。

（3）若Mg(OH)2和MgCO3兩者都有，可通過下列所示裝置的連接，進行定量分析來測定其組成。

①實驗結束時通入過量的空氣的作用是________________ ________。

②A裝置和E裝置的共同作用是__________________________。

③實驗過程中測定的數(shù)據(jù)有：W1：樣品的質(zhì)量，W2：反應后裝置B中殘渣的質(zhì)量，W3：反應生成水的質(zhì)量，W4：反應生成二氧化碳的質(zhì)量，為了測定其組成，至少需要其中 個數(shù)據(jù)，請將可能的組合填入下表中(每個空格中填一種組合，至少填5個)。

Answer 1

（1）Na2CO3+MgSO4+H2O＝Mg(OH)2↓+ Na2SO4+ CO2↑（3分）

（2）①A→C→B（2分）②無水硫酸銅（2分）③裝置B中澄清石灰水變渾濁，裝置C中無水硫酸銅不變藍色（3分）（只答“B中澄清石灰水變渾濁”給1分）

（3）①將裝置B中滯留的水蒸氣和CO2吹入后面的吸收裝置中以完全吸收（2分）

②吸收空氣中的水蒸氣和CO2防止對實驗造成干擾（2分）

③2（2分）

W1W2

W1W3

W1W4

W2W3

W2W4

W3W4

(共5分，每空一分，填對5個即得滿分)

【解析】

試題分析：（1）乙同學認為這兩者相互促進水解，只生成Mg(OH)2一種沉淀，則碳酸鈉與硫酸鎂水解生成氫氧化鎂、二氧化碳、硫酸鈉，化學方程式是Na2CO3+MgSO4+H2O＝Mg(OH)2↓+ Na2SO4+ CO2↑；

（2）①碳酸鎂受熱分解生成二氧化碳和氧化鎂，氫氧化鎂受熱分解產(chǎn)生氧化鎂和水，只需證明分解的氣體產(chǎn)物只有二氧化碳，沒有水，則證明沉淀物中只有碳酸鎂，所以裝置的連接順序是A→C→B；

②裝置C中盛放無水硫酸銅，用來證明有無水生成；

③無水硫酸銅不變藍色，證明沒有水生成，說明沉淀中不含氫氧化鎂；B中的澄清石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成，說明沉淀中只含碳酸鎂；

（3）①因為該實驗是定量分析來測定其組成，所以要求測定的數(shù)值盡量準確，為確保B裝置中生成的氣體全部被后面的濃硫酸、堿石灰吸收，所以通入過量的空氣；

②A裝置和E裝置的共同作用都是吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳，防止其被濃硫酸、堿石灰吸收，干擾實驗；

③該實驗中，只需知道所給數(shù)據(jù)中的任意2個數(shù)據(jù)就可以列方程計算出沉淀的組成。四種數(shù)據(jù)兩兩組合，最多可組合6組，分別是W1W2、W1W3、W1W4、W2W3、W2W4、W3W4。

考點：考查實驗方案的設計，物質(zhì)的檢驗方法，裝置的連接順序