Question

【题目】碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,化学式为,Mg(OH)24MgCO35H2O某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质,为测定其纯度,某兴趣小组设计了如下几个方案:

方案Ⅰ

取一定质量的样品,与硫酸充分反应,通过测定生成CO2的质量计算纯度

(1)乙中发生反应的方程式为____________________________。

(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a________ ,丁的作用是____________。

(3)关闭止水夹K,向样品中加入足量的稀硫酸,当样品充分反应完后,为了测定准确还应进行的操作是__________________________。

方案Ⅱ

①称取碱式碳酸镁样品m克;②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;③重复操作②,测得剩余固体质量为m1克。

(4)下列仪器中,该方案不会用到的是______________________。

(5)判断样品完全分解的方法是_______________________。

(6)有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生MgCO3+SiO2 MgSiO3+CO2,会导致测定结果有误,你认为这位同学的观点正确吗?________________________(填“正确”或“错误”)请说明自己的理由:_______________________________________________。

(7)求碱式碳酸镁的纯度_______________________（用含有m,m1的式子表示）

Answer 1

【答案】 Mg(OH)24MgCO35H2O+5H2SO4= 5MgSO4+11H2O + 4CO2↑ debcb 除去中的水蒸气 打开止水夹,缓慢通入空气 E 样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内; 错误 该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量 2.42m1/m×100%

【解析】(1) Mg(OH)24MgCO35H2O与硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳，反应的方程式为Mg(OH)24MgCO35H2O+5H2SO4= 5MgSO4+11H2O + 4CO2↑；正确答案：Mg(OH)24MgCO35H2O+5H2SO4= 5MgSO4+11H2O + 4CO2↑。

(2)样品与硫酸反应产生的二氧化碳气体中含有水蒸气，先通过丁装置进行干燥，然后进入丙装置进行吸收，为防止外界空气中的二氧化碳、水蒸气进入丙，干扰实验，在重复用丙装置；仪器接口的连接顺序为adebcb；丁中装有浓硫酸，吸收二氧化碳中的水蒸气；正确答案：debcb ；除去CO2中的水蒸气。

(3)关闭止水夹K,向样品中加入足量的稀硫酸,当样品充分反应完后,装置内会残存一些二氧化碳气体，因此，要打开止水夹K,缓慢通入空气，把反应产生的二氧化碳气体全部排出，被丙中的碱石灰吸收，以减小实验误差；正确答案：打开止水夹K，缓慢通入空气。

(4)该实验中要高温煅烧样品，用到A、 B、 C、 D仪器，灼烧后的产物在F中干燥冷却，而蒸发皿用来蒸发液体的，本实验过程中用不到；正确选项 E。

(5)样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内，样品已完全分解；正确答案：样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内。

(6)样品高温分解产生二氧化碳和水，高温煅烧的过程中会发生MgCO3+SiO2 MgSiO3+CO2,也不会影响生成CO2和水蒸气的量，所以方案Ⅱ不会影响测定结果的；正确答案：错误；该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量。

(7)样品高温下分解为氧化镁，氧化镁的量为m1/40mol，根据镁元素的量守恒：Mg(OH)24MgCO35H2O~5 MgO关系可知，Mg(OH)24MgCO35H2O的量为m1/200 mol，质量为m1×484/200g，碱式碳酸镁的纯度m1×484/（200×m）×100%=2.42m1/m×100%；正确答案：2.42m1/m×100%。