Question

【题目】金属镁是一种重要的金属。小明在做镁带燃烧实验时，发现从实验室中取出来的镁条表面呈灰黑色，这灰黑色物质是什么呢？是氧化镁吗？小明想了一下，很快就把它否定了，他的理由是 。小明通过查阅资料灰黑色固体为碱式碳酸镁。

【查阅资料】1．碱式碳酸镁有多种组成。如Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、等，可以表示为xMgCO3·yMg(OH)2(x、y都是正整数)。

2．MgCO3MgO +CO2 ↑ ；Mg(OH)2MgO +H2O

3．碱式碳酸镁能与盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水。

Ⅰ．确定镁带表面碱式碳酸镁的成分

小明同学为确定镁带表面碱式碳酸镁的组成，设计如图所示的实验：

图中B处为两个单向阀：推注射器时A1关闭，A2处打开；拉注射器时，A1打开进空气，A2关闭。

【实验步骤】

①按图组装好仪器后， ；

②称取灰黑色样品，并将其放入硬质玻璃管中；

③打开弹簧夹，反复推拉注射器；

④称量E、F的质量，E的质量为87.6g，U型管F的质量为74.7g；

⑤关闭弹簧夹，加热D处试管直到反应不再进行；

⑥打开弹簧夹，再次反复缓缓推拉注射器；

⑦再次称量E、F的质量，E的质量为89.4g，U型管F的质量为87.9g。

【问题讨论】

（1）补充好实验步骤 ，E中所装药品是 ；

（2）C、F、G中装有碱石灰（CaO与NaOH的固体混合物），则C的作用是 ，若没有G装置，则测定的x的值会 （填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；

（3）步骤⑥目的是 ；

（4）根据上述实验数据，推算该碱式碳酸镁的化学式为 。

Ⅱ．测定镁带样品纯度

【问题讨论】

（5）装置B的作用是 ，装置C的作用是 ；

（6）称取1.0g镁带样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氢气的体积为0.448 L（已知该实验条件下氢气的密度为0.089g/L），计算镁带样品纯度（写出计算过程，2分）

（7）有同学认为用这种方法测定的结果一定偏大，原因是 ；

（8）小江同学认为测定产物中CO2的质量（即反应前后装置②的质量差）也可测定样品中单质镁的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度，结果偏低，你认为原因可能是 。（填序号）

①浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置

②二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置B中冷凝而被吸收

③装置A、B内空气中的二氧化碳被装置B吸收

④实验结束时烧瓶中残留二氧化碳

⑤气体从氢氧化钠溶液中逸出时带走部分水蒸气

Answer 1

【答案】 MgO为白色

Ⅰ．确定镁带表面碱式碳酸镁的成分

检查气密性 浓硫酸

（1）防止空气中二氧化碳和水进入F 、变大

（2）使产生的气体全部进入EF

（3）3Mg(OH)2. Mg(OH2

Ⅱ．测定镁带样品纯度

（5）除CO2 和 HCl 检验二氧化碳是否除尽

（6）48%

（7）滴加的盐酸占一定体积

（8）①②③

【解析】

试题分析：因为MgO是种白色的固体，

Ⅰ．确定镁带表面碱式碳酸镁的成分：

（1）组装好仪器首先要检查装置的气密性，E中所装药品是浓硫酸，进行吸收生成的水，

（2）C的作用是防止空气中二氧化碳和水进入F；若没有G装置测定的x的值会变大

（3）步骤⑥目的是使产生的气体全部进入EF

Ⅱ．测定镁带样品纯度

（5）A装置中产生CO2、H2，还挥发HCl气体，装置B的作用是除CO2 和 HCl；装置C的作用是检验二氧化碳是否除尽

（6）设镁带样品纯度为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）测定的结果一定偏大，原因是滴加的盐酸占一定体积