Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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_________。

Ⅱ.定量實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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：

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

（4）①實(shí)驗(yàn)中合理的實(shí)驗(yàn)裝置連接順序?yàn)?/span>；e→____→_____→____→_____→____→_____→____(各裝置只使用一次)___________________

②實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，當(dāng)裝置B中_____________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，停止加熱，說明沉淀樣品已完全分解，然后打開f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(rèn)為在上述實(shí)驗(yàn)裝置末端還需再連接一個(gè)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”)

（5）若改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，最終裝置B 質(zhì)量增加m 克，裝置D質(zhì)量增加n克，則x∶y=________(用含m、n 的代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】 Mg(OH)2 向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2-3次 xMgCO3 yMg(OH)2 （x+y）MgO+xCO2↑+y H2O fabcdgh 無氣泡冒出 排出裝置中的CO2和水蒸氣 偏大 9n:22m

【解析】I.（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；

Ⅱ.（3）根據(jù)原子守恒可知xMgCO3·yMg(OH)2受熱分解的化學(xué)方程式為xMgCO3yMg(OH)2（x+y）MgO+xCO2↑+yH2O；（4）①根據(jù)各裝置的特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)該定量實(shí)驗(yàn)是這樣設(shè)計(jì)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(jì)算出樣品的組成。所以合理的實(shí)驗(yàn)裝置連接順序?yàn)?/span>efabcdgh；②實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，當(dāng)裝置B中無氣泡冒出時(shí)，停止加熱，說明沉淀樣品完全分解；然后打開f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(rèn)為在上述實(shí)驗(yàn)裝置末端還需再連接一個(gè)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；（5）若改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，最終裝置B質(zhì)量增加m克，水的物質(zhì)的量是。裝置D質(zhì)量增加n克，即CO2的物質(zhì)的量是，則根據(jù)原子守恒可知x∶y＝： ＝9n:22m。