Question

【题目】某固体粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图所示的装置（固定装置省略）。

（信息资料）（1））本实验条件下，氢气密度为0.09g/L。

（2）Mg，MgO，Mg(OH)2 均能与硫酸反应

（3）MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓

（实验过程）

步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。

步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测的生成气体的体积为55.6mL。

步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生成沉淀。经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g。

（回答问题）

（1）该套装置气密性的检验方法是____________________。

（2）用冷水浴的原因是___________

（3）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是_________（填标号）。

A．硫酸溶液转移到样品中 B．样品转移到硫酸溶液中

②判断样品完全反应的现象是___________________________。

③样品与硫酸反应中可能存在属置换反应的反应方程式为___________

（4）根据实验结果

①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是______________。步骤Ⅲ中有沉淀生成的方程式为MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓，经计算，样品中镁元素的总质量为_____________克 。

②结论：该样品中的成分是________________________。

（反思）

（5）该化学小组同学经过讨论得出以下结论，正确的是_________（填标号）。

A．利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量

B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应

C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量

（6）从该实验中得出制取硫酸镁的三种方法，得出这三个反应中消耗等量等浓度的硫酸，生成的硫酸镁质量_______________（相等或不同）

（7）若本实验中把硫酸换为浓盐酸，你的看法是_________

Answer 1

【答案】把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之，则表示装置漏气 防止产生的气体由于反应放热而膨胀、防止产生的气体由于反应放热而膨胀 A Y形管中的固体全部消失 Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ Mg 1.20g Mg、MgO和Mg(OH)2 AB 相等 不可以，浓盐酸挥发出的氯化氢气体对实验结果产生干扰

【解析】

（1）该套装置气密性的检查方法是把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之，则表示装置漏气；故填：把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之，则表示装置漏气；

（2）用冷水浴的原因是：防止产生的气体由于反应放热而膨胀，从而防止计算结果不准确；故填：防止产生的气体由于反应放热而膨胀；

（3）①为了防止固体药品粘在容器壁上，可将液态的硫酸溶液转移到样品中；故填：A；

②镁、氧化镁和氢氧化镁均能与稀硫酸反应，所以看到固体药品完全消失了，就证明样品已完全反应；故填：Y形管中的固体全部消失；

③置换反应是单质与化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，所以镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，属于置换反应，反应方程式为：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。

故填：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑；

（4）①镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，而氧化镁、氢氧化镁与稀硫酸反应均没有气体生成，由实验现象可知，样品中一定含有镁；

步骤Ⅲ中有沉淀生成的方程式为：MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓

氢氧化镁中镁元素的质量即为样品中镁元素的质量：

②设生成55.6mL氢气需要镁的质量为x：

x=0.06g

若剩余固体全部为氧化镁，则含镁元素的质量为：

所以固体样品是由镁、氧化镁和氢氧化镁三种物质组成的；故填：Mg、MgO和Mg(OH)2；

（5）根据试验提供的数据可知，利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量；实验前可通过样品的质量（假设全部为镁）估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应；但是仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量（氢气的质量），只能计算出固体样品中所含单质镁的质量，不能计算出其他成分的质量。

故选AB；

（6）镁与硫酸反应的方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；氧化镁与硫酸反应的方程式为：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水，方程式为：Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O；由以上三个化学方程式可知：Mg，MgO，Mg(OH)2分别与硫酸反应中，消耗等量等浓度的硫酸，生成的硫酸镁质量相等；故填：相等；

（7）浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体对实验结果的测定会产生干扰；故填：不可以，浓盐酸挥发出的氯化氢气体对实验结果产生干扰。