题目内容
【题目】碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
（1）合成该物质的步骤如下：
步骤1：配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2：用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中，开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3：将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4：放置1h后，过滤，洗涤。
步骤5：在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3·nH2O n=1~5）。
①步骤2控制温度在50℃，较好的加热方法是__________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为________。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是___________。
（2）测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000g碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4~5h，反应后期将温度升到30℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。
①图中气球的作用是___________。
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是_________。
③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol，则n值为______（用含a的表达式表示）。
（3）称取100g上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如图。
则该条件下合成的晶须中，n=______（选填：1、2、3、4、5）。
【答案】水浴加热 Mg2++HCO3-+NH3·H2O+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O+NH4+ 取最后一次洗涤液少量，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若不出现沉淀，即洗涤干净 暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定 升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO2逸出，便于吸收完全 （1.000-84a）/18a 1
【解析】
（1）①①水浴加热受热均匀，易于控制，不高于100℃均可采用水浴加热，
故答案为：水浴加热；
②将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，用氨水调节溶液pH到9.5，反应生成碳酸镁结晶水合物，反应的化学方程式为Mg2++HCO3-+NH3·H2O+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O+NH4+，
故答案为：Mg2++HCO3-+NH3·H2O+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O+NH4+；
（2）①装置中气球可以缓冲压强并封闭装置，暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定，
故答案为：暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定；②反应后期将温度升到30℃，使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收，减少测定产生的误差，
故答案为：升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO2逸出，便于吸收完全；
③实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol，依据元素守恒可知，碳酸镁物质的量为amol，根据化学式可知，MgCO3nH2O中碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1：n，得到1：n=a：
；得到n=（1.000-84a）/18a，故答案为：（1.000-84a）/18a；
（3）MgCO3nH2O n=1～5，分析图象400°C剩余质量为82.3g，为失去结晶水的质量，剩余质量为39.5g是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量，得到100g×
=100-82.3，解得n=1，
故答案为：1。
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【题目】用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，
（1）传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现，
其中，反应①为：2HCl（g） + CuO（s）
H2O（g）+CuCl2（g） △H1
反应②生成1molCl2（g）的反应热为△H2，则总反应的热化学方程式为___________（反应热用△H1和△H2表示）。
（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图，则总反应的△H___0（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是_______。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应aHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由______________。
③下列措施中有利于提高aHCl的有___________。
A、增大n（HCl） B、增大n（O2）
C、使用更好的催化剂 D、移去H2O
（3）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t（min） | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
n（Cl2）/10-3mol | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 |
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率______（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。
（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式______________。
