题目内容
碳酸镁晶须广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域．为测定碳酸镁晶须中n的值，学习小组设计了如下装置并进行了3次实验：（不考虑稀盐酸挥发）
[查阅资料]：
a、碳酸镁晶体受热分解，生成3种氧化物；
b、相对分子质量：[Mr（MgCO3）：84、Mr（H2O）：18、Mr（MgO）：40、Mr（CO2）：44]
[实验步骤]
① ；
②准确称取3.45g MgCO3?nH2O放在B装置中，连接仪器；
③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，称量C装置的质量；
④关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止；
⑤打开弹簧夹a， ；
⑥准确称量C装置的质量（如表）；
| 编 号 | 1 | 2 | 3 |
| 实验前 | 228.00 | 228.00 | 228.00 |
| 实验后 | 229.10 | 229.11 | 229.09 |
⑧根据数据进行计算．
[实验分析及数据处理]
（1）完善实验步骤：① ；⑤ ；
（2）请计算碳酸镁晶须中的n值．（要求有计算过程，3分）
（3）A装置中盛放的溶液是 ；
（4）D装置的作用是 ；
[实验反思]
（5）实验结果与理论值有偏差，原因可能是 ；
（6）下列选项中，会造成实验结果偏大的是 ；偏小的是 ；
①反应结束后，没有通空气； ②称量C装置前，没有通空气；
③没有A装置； ④没有D装置；
⑤稀盐酸滴加速率太快； ⑥C装置中NaOH溶液浓度过大；
（7）为精确测定n的值，在老师指导下，小组同学称取13.8g MgCO3?nH2O进行热重分析，并绘制出如图所示的热重曲线示意图．则：
①t2℃时，剩余固体为 （填化学式）；
②最终剩余的4.0g物质是 （填化学式）；
③MgCO3?nH2O完全分解的化学方程式为： ．
【答案】分析：（1）根据实验目的分析实验步骤
（2）根据二氧化碳与碳酸镁晶体的质量关系分析
（3）根据实验目的分析氢氧化钠溶液的作用
（4）根据C装置的作用分析D装置的作用
（5）根据实验步骤分析出现实验误差的原因
（6）根据操作步骤引起的二氧化碳质量 的变化分析对n值的影响
（7）根据图象分析晶体分解过程及产物
解答：解：（1）有气体生成的装置必须先检查装置的气密性．通过碳酸镁晶体与盐酸反应产生二氧化碳的质量确定n的值，实验前应将装置中的二氧化碳排净，因此先将除去二氧化碳的空气鼓入装置，要除去空气中二氧化碳，可将空气通过氢氧化钠溶液吸收，然后关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止，打开弹簧夹a，缓缓鼓入空气，使产生的二氧化碳全部排到C装置中，C装置增重的质量即为生成的二氧化碳的质量．
（2）3次实验C装置平均增重（1.1+1.11+1.09）g/3=1.1g
MgCO3?nH2O～CO2
84+18n 44
3.45g 1.1g
解得：n=3
（3）由上述分析可知A装置内盛的是氢氧化钠溶液，以吸收空气中的二氧化碳，防止对生成二氧化碳质量的干扰，．
（4）D装置碱石灰的作用是防止空气中的CO2进入C装置，造成误差
（5）实验结果与理论值有偏差，原因可能是B装置生成的CO2带出的水蒸气一同进入C装置
（6）①反应结束后，没有通空气，产生的二氧化碳没有全部排到C装置，使二氧化碳的质量偏小，引起结果偏大
②称量C装置前，没有通空气，使空气中二氧化碳被C装置吸收，使二氧化碳的质量偏大，引起结果偏小．
③没有A装置，使空气中二氧化碳被C装置吸收，使二氧化碳的质量偏大，引起结果偏小．
④没有D装置，使外界空气中二氧化碳进入C装置吸收，使二氧化碳的质量偏大，引起结果偏小．
⑤稀盐酸滴加速率太快，产生的二氧化碳没有全部被C装置吸收，使二氧化碳的质量偏小，引起结果偏大
⑥C装置中NaOH溶液浓度过大，不会影响二氧化碳的质量，对结果没有影响．
（7）①由第（2）问计算可知该晶体的化学式为MgCO3?3H2O，由图象可知该晶体分解过程先分解生成水，当结晶水全部失去后碳酸镁分解生成氧化镁和水，设t2℃时，剩余固体化学式为MgCO3?xH2O，则此时分解的化学方程式为
MgCO3?3H2O
MgCO3?xH2O+（3-x）H2O
138 84+x×18
13.8g 10.2g
x=1
故此时物质的化学式为MgCO3?H2O
②根据分解过程可知最终分解过程是碳酸镁完全分解生成氧化镁和水，因此最终固体是氧化镁，化学式为MgO
③MgCO3?nH2O完全分解的化学方程式为MgCO3?3H2O
MgO+CO2↑+3H2O
故答案为：（1）①检查气密性 ⑤缓缓鼓入空气
（2）3次实验C装置平均增重（1.1+1.11+1.09）g/3=1.1g
MgCO3?nH2O～CO2
84+18n 44
3.45g 1.1g
=
解得：n=3
（3）NaOH（浓）溶液
（4）防止空气中的CO2进入C装置，造成误差
（5）B装置生成的CO2带出的水蒸气一同进入C装置
（6）①⑤②③④
（7）①MgCO3?H2O ②MgO ③MgCO3?3H2O
MgO+CO2↑+3H2O
点评：本题考查通过分析实验数据测定物质组成，要注意保证产生的二氧化碳全部被吸收，同时要排除装置内空气中的二氧化碳进入C装置．
（2）根据二氧化碳与碳酸镁晶体的质量关系分析
（3）根据实验目的分析氢氧化钠溶液的作用
（4）根据C装置的作用分析D装置的作用
（5）根据实验步骤分析出现实验误差的原因
（6）根据操作步骤引起的二氧化碳质量 的变化分析对n值的影响
（7）根据图象分析晶体分解过程及产物
解答：解：（1）有气体生成的装置必须先检查装置的气密性．通过碳酸镁晶体与盐酸反应产生二氧化碳的质量确定n的值，实验前应将装置中的二氧化碳排净，因此先将除去二氧化碳的空气鼓入装置，要除去空气中二氧化碳，可将空气通过氢氧化钠溶液吸收，然后关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止，打开弹簧夹a，缓缓鼓入空气，使产生的二氧化碳全部排到C装置中，C装置增重的质量即为生成的二氧化碳的质量．
（2）3次实验C装置平均增重（1.1+1.11+1.09）g/3=1.1g
MgCO3?nH2O～CO2
84+18n 44
3.45g 1.1g
解得：n=3
（3）由上述分析可知A装置内盛的是氢氧化钠溶液，以吸收空气中的二氧化碳，防止对生成二氧化碳质量的干扰，．
（4）D装置碱石灰的作用是防止空气中的CO2进入C装置，造成误差
（5）实验结果与理论值有偏差，原因可能是B装置生成的CO2带出的水蒸气一同进入C装置
（6）①反应结束后，没有通空气，产生的二氧化碳没有全部排到C装置，使二氧化碳的质量偏小，引起结果偏大
②称量C装置前，没有通空气，使空气中二氧化碳被C装置吸收，使二氧化碳的质量偏大，引起结果偏小．
③没有A装置，使空气中二氧化碳被C装置吸收，使二氧化碳的质量偏大，引起结果偏小．
④没有D装置，使外界空气中二氧化碳进入C装置吸收，使二氧化碳的质量偏大，引起结果偏小．
⑤稀盐酸滴加速率太快，产生的二氧化碳没有全部被C装置吸收，使二氧化碳的质量偏小，引起结果偏大
⑥C装置中NaOH溶液浓度过大，不会影响二氧化碳的质量，对结果没有影响．
（7）①由第（2）问计算可知该晶体的化学式为MgCO3?3H2O，由图象可知该晶体分解过程先分解生成水，当结晶水全部失去后碳酸镁分解生成氧化镁和水，设t2℃时，剩余固体化学式为MgCO3?xH2O，则此时分解的化学方程式为
MgCO3?3H2O
MgCO3?xH2O+（3-x）H2O138 84+x×18
13.8g 10.2g
x=1
故此时物质的化学式为MgCO3?H2O
②根据分解过程可知最终分解过程是碳酸镁完全分解生成氧化镁和水，因此最终固体是氧化镁，化学式为MgO
③MgCO3?nH2O完全分解的化学方程式为MgCO3?3H2O
MgO+CO2↑+3H2O故答案为：（1）①检查气密性 ⑤缓缓鼓入空气
（2）3次实验C装置平均增重（1.1+1.11+1.09）g/3=1.1g
MgCO3?nH2O～CO2
84+18n 44
3.45g 1.1g
=解得：n=3
（3）NaOH（浓）溶液
（4）防止空气中的CO2进入C装置，造成误差
（5）B装置生成的CO2带出的水蒸气一同进入C装置
（6）①⑤②③④
（7）①MgCO3?H2O ②MgO ③MgCO3?3H2O
MgO+CO2↑+3H2O点评：本题考查通过分析实验数据测定物质组成，要注意保证产生的二氧化碳全部被吸收，同时要排除装置内空气中的二氧化碳进入C装置．
练习册系列答案
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碳酸镁晶须（MgCO3?nH2O，n=1～5的整数）广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域．为测定碳酸镁晶须中n的值，学习小组设计了如下装置并进行了3次实验：（不考虑稀盐酸挥发）
【查阅资料】：
a、碳酸镁晶须受热分解，生成3种氧化物；
b、相对分子质量：[Mr（MgCO3）：84、Mr（H2O）：18、Mr（MgO）：40、Mr（CO2）：44]
【实验步骤】
①______；
②准确称取3.45g MgCO3?nH2O放在B装置中，连接仪器；
③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，称量C装置的质量；
④关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止；
⑤打开弹簧夹a，______；
| 编 号 | 1 | 2 | 3 |
| 实验前 | 228.00 | 228.00 | 228.00 |
| 实验后 | 229.10 | 229.11 | 229.09 |
⑦重复上述步骤；
⑧根据数据进行计算．
【实验分析及数据处理】
（1）A装置中盛放的溶液是______，其目的是______
（2）D装置的作用是______；
（3）计算碳酸镁晶须中的n值：（要有计算过程）
【实验反思】
（4）实验结果与理论值有偏差，可以在B、C增加一个______装置以减少误差；
（5）下列选项中，会造成实验结果偏大的是______；偏小的是______；
①反应结束后，没有通空气； ②称量C装置前，没有通空气；
③没有A装置； ④没有D装置；
⑤稀盐酸滴加速率太快； ⑥C装置中NaOH溶液浓度过大；
（6）为精确测定n的值，在老师指导下，小组同学称取13.8g MgCO3?nH2O进行热重分析，并绘制出图E所示的热重曲线示意图．则：
①t2℃时，剩余固体为______（填化学式）；
②最终剩余的4.0g物质是______（填化学式）；
③MgCO3?nH2O完全分解的化学方程式为：______．
碳酸镁晶须广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域．为测定碳酸镁晶须中n的值，学习小组设计了如下装置并进行了3次实验：（不考虑稀盐酸挥发）
【查阅资料】：
a、碳酸镁晶须受热分解，生成3种氧化物；
b、相对分子质量：[Mr（MgCO3）：84、Mr（H2O）：18、Mr（MgO）：40、Mr（CO2）：44]
【实验步骤】
①______；
②准确称取3.45g MgCO3?nH2O放在B装置中，连接仪器；
③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，称量C装置的质量；
④关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止；
⑤打开弹簧夹a，______；
⑥准确称量C装置的质量（如上表）；
⑦重复上述步骤；
⑧根据数据进行计算．
【实验分析及数据处理】
（1）A装置中盛放的溶液是______，其目的是______
（2）D装置的作用是______；
（3）计算碳酸镁晶须中的n值：（要有计算过程）
【实验反思】
（4）实验结果与理论值有偏差，可以在B、C增加一个______装置以减少误差；
（5）下列选项中，会造成实验结果偏大的是______；偏小的是______；
①反应结束后，没有通空气； ②称量C装置前，没有通空气；
③没有A装置； ④没有D装置；
⑤稀盐酸滴加速率太快； ⑥C装置中NaOH溶液浓度过大；
（6）为精确测定n的值，在老师指导下，小组同学称取13.8g MgCO3?nH2O进行热重分析，并绘制出图E所示的热重曲线示意图．则：
①t2℃时，剩余固体为______（填化学式）；
②最终剩余的4.0g物质是______（填化学式）；
③MgCO3?nH2O完全分解的化学方程式为：______ MgO+H2O+CO2↑
【查阅资料】：
a、碳酸镁晶须受热分解，生成3种氧化物；
b、相对分子质量：[Mr（MgCO3）：84、Mr（H2O）：18、Mr（MgO）：40、Mr（CO2）：44]
【实验步骤】
①______；
②准确称取3.45g MgCO3?nH2O放在B装置中，连接仪器；
③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，称量C装置的质量；
④关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止；
⑤打开弹簧夹a，______；
| 编 号 | 1 | 2 | 3 |
| 实验前 | 228.00 | 228.00 | 228.00 |
| 实验后 | 229.10 | 229.11 | 229.09 |
⑦重复上述步骤；
⑧根据数据进行计算．
【实验分析及数据处理】
（1）A装置中盛放的溶液是______，其目的是______
（2）D装置的作用是______；
（3）计算碳酸镁晶须中的n值：（要有计算过程）
【实验反思】
（4）实验结果与理论值有偏差，可以在B、C增加一个______装置以减少误差；
（5）下列选项中，会造成实验结果偏大的是______；偏小的是______；
①反应结束后，没有通空气； ②称量C装置前，没有通空气；
③没有A装置； ④没有D装置；
⑤稀盐酸滴加速率太快； ⑥C装置中NaOH溶液浓度过大；
（6）为精确测定n的值，在老师指导下，小组同学称取13.8g MgCO3?nH2O进行热重分析，并绘制出图E所示的热重曲线示意图．则：
①t2℃时，剩余固体为______（填化学式）；
②最终剩余的4.0g物质是______（填化学式）；
③MgCO3?nH2O完全分解的化学方程式为：______ MgO+H2O+CO2↑