Question

【題目】金屬鎂是一種重要的金屬。小明在做鎂帶燃燒實驗時，發現從實驗室中取出來的鎂條表面呈灰黑色，這灰黑色物質是什么呢？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)。

2．MgCO3MgO +CO2 ↑ ；Mg(OH)2MgO +H2O

3．堿式碳酸鎂能與鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳和水。

Ⅰ．確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的成分

小明同學為確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的組成，設計如圖所示的實驗：

圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A1關閉，A2處打開；拉注射器時，A1打開進空氣，A2關閉。

【實驗步驟】

①按圖組裝好儀器后， ；

②稱取灰黑色樣品，并將其放入硬質玻璃管中；

③打開彈簧夾，反復推拉注射器；

④稱量E、F的質量，E的質量為87.6g，U型管F的質量為74.7g；

⑤關閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應不再進行；

⑥打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器；

⑦再次稱量E、F的質量，E的質量為89.4g，U型管F的質量為87.9g。

【問題討論】

（1）補充好實驗步驟 ，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，則測定的x的值會 （填“偏大”、“偏小”、“無影響”）；

（3）步驟⑥目的是 ；

（4）根據上述實驗數據，推算該堿式碳酸鎂的化學式為 。

Ⅱ．測定鎂帶樣品純度

【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后，收集到的氫氣的體積為0.448 L（已知該實驗條件下氫氣的密度為0.089g/L），計算鎂帶樣品純度（寫出計算過程，2分）

（7）有同學認為用這種方法測定的結果一定偏大，原因是 ；

（8）小江同學認為測定產物中CO2的質量（即反應前后裝置②的質量差）也可測定樣品中單質鎂的純度。但利用上述實驗裝置測得CO2的質量并計算樣品的純度，結果偏低，你認為原因可能是 。（填序號）

①濃鹽酸易揮發，產生的氯化氫氣體被裝置

②二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收

③裝置A、B內空氣中的二氧化碳被裝置B吸收

④實驗結束時燒瓶中殘留二氧化碳

⑤氣體從氫氧化鈉溶液中逸出時帶走部分水蒸氣

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入F 、變大

（2）使產生的氣體全部進入EF

（3）3Mg(OH)2. Mg(OH2

Ⅱ．測定鎂帶樣品純度

（5）除CO2 和 HCl 檢驗二氧化碳是否除盡

（6）48%

（7）滴加的鹽酸占一定體積

（8）①②③

【解析】

試題分析：因為MgO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入F；若沒有G裝置測定的x的值會變大

（3）步驟⑥目的是使產生的氣體全部進入EF

Ⅱ．測定鎂帶樣品純度

（5）A裝置中產生CO2、H2，還揮發HCl氣體，裝置B的作用是除CO2 和 HCl；裝置C的作用是檢驗二氧化碳是否除盡

（6）設鎂帶樣品純度為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）測定的結果一定偏大，原因是滴加的鹽酸占一定體積