题目内容
【题目】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, ;
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 |
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;
(6)为精确测定n的值,在老师指导下,小组同学称取13.8 g 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4.0 g物质是 (填化学式);
③碳酸镁晶须完全分解的化学方程式为: 。
【答案】实验步骤:检查装置气密性 鼓入空气一段时间(1)氢氧化钠溶液 除去空气中二氧化碳(2)防止空气中二氧化碳进入C装置(3)n=3(4)浓硫酸吸水(5)②③④ ①(6)MgCO3·H2O MgO MgCO3·3H2O MgO + CO2↑ + 3H2O
【解析】
试题分析:该实验中要密切注意气体的量,否则会影响实验,实验首先要检查装置气密性,打开弹簧夹a,鼓入空气一段时间后,准确称量C装置的质量,)A装置中盛放的溶液是氢氧化钠溶液,其目的是除去空气中二氧化碳,D装置的作用是防止空气中二氧化碳进入C装置。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
列比例式得(84+18n):3.45克=44:1.1克;解得n=3.实验结果与理论值有偏差,可以在B、C增加一个浓硫酸吸水装置以减少误差;过程中会造成实验结果偏大的是:称量C装置前,没有通空气;没有A装置;没有D装置会使得空气中的二氧化碳进入装置中,影响实验;偏小的是:反应结束后,没有通空气,会使得装置内残留一部分生成的二氧化碳气体,从而试验数值;为精确测定n的值,称取13.8 g 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:t2℃时,剩余固体为MgCO3·H2O;最终剩余的4.0 g物质是MgO;③碳酸镁晶须完全分解的化学方程式为:MgCO3·3H2O MgO + CO2↑ + 3H2O。