题目内容
(2011?晋中三模)某研究性学习小组为确定某碱式碳酸镁样品的组成,设计出了下图所示的实验装置(图中A至D的部分).[已知碱式碳酸镁Mgx(OH)y(CO3)z(x、y、z为正整数)加热能分解生成氧化镁、水和二氧化碳]
(1)按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,应首先进行的操作是
(2)指导老师在审阅设计方案后指出需要在E处进行改进,请你帮助该小组设计出改进方案:
(3)加热前需要进行的必要操作是
(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,这是由于
(5)待B装置中的反应完全后,打开K1,再缓缓鼓入空气数分钟,其目的是
(6)实验测得数据如下:碱式碳酸镁样品22.6g;反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g;反应前D装置的质量为74.7g,反应后质量为83.5g.请计算推导该碱式碳酸镁的化学式
(1)按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,应首先进行的操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
;A处干燥管盛放的药品是碱石灰(或氧化钙)
碱石灰(或氧化钙)
,其作用是除去进入装置的空气中所含带的水蒸气和二氧化碳
除去进入装置的空气中所含带的水蒸气和二氧化碳
.(2)指导老师在审阅设计方案后指出需要在E处进行改进,请你帮助该小组设计出改进方案:
添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管
添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管
.(3)加热前需要进行的必要操作是
鼓入空气
鼓入空气
,其目的是赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳
赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳
;对活塞的操作方法是:打开活塞K1、K2
K1、K2
,关闭活塞K3
K3
.(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,这是由于
B装置中的反应已完全
B装置中的反应已完全
.(5)待B装置中的反应完全后,打开K1,再缓缓鼓入空气数分钟,其目的是
将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中
将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中
.(6)实验测得数据如下:碱式碳酸镁样品22.6g;反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g;反应前D装置的质量为74.7g,反应后质量为83.5g.请计算推导该碱式碳酸镁的化学式
Mg3(OH)2(CO3)2
Mg3(OH)2(CO3)2
,该碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为Mg3(OH)2(CO3)2
3MgO+2CO2↑+H2O
| ||
Mg3(OH)2(CO3)2
3MgO+2CO2↑+H2O
.
| ||
分析:(1)由实验原理可知,实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量,故应首先检验装置的气密性.
装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差,故A装置应吸收空气中的水蒸气和二氧化碳.
(2)D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,应在D装置之后添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置中,影响测量结果.
(3)装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,故实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差.活塞的操作方法是:打开活塞K1、K2,关闭活塞K3.
(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,说明碱式碳酸镁分解完全,B装置内反应结束.
(5)B装置中的反应完全后,装置中的残留少量水蒸气和二氧化碳,为减少误差,应全部赶到装置C和D中.
(6)碱式碳酸镁样品22.6g,反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g,故生成水的质量为89.4g-87.6g=1.8g;反应前D装置的质量为74.7g,反应后质量为83.5g,生成二氧化碳的质量为83.5g-74.7g=8.8g,故氧化镁的质量为22.6g-1.8g-8.8g=12g,计算各物质的物质的量,利用元素守恒计算碱式碳酸镁中x、y、z,据此书写碱式碳酸镁化学式.
该碱式碳酸镁加热能分解生成氧化镁、水和二氧化碳的物质的量之比为3:1:2.
装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差,故A装置应吸收空气中的水蒸气和二氧化碳.
(2)D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,应在D装置之后添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置中,影响测量结果.
(3)装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,故实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差.活塞的操作方法是:打开活塞K1、K2,关闭活塞K3.
(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,说明碱式碳酸镁分解完全,B装置内反应结束.
(5)B装置中的反应完全后,装置中的残留少量水蒸气和二氧化碳,为减少误差,应全部赶到装置C和D中.
(6)碱式碳酸镁样品22.6g,反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g,故生成水的质量为89.4g-87.6g=1.8g;反应前D装置的质量为74.7g,反应后质量为83.5g,生成二氧化碳的质量为83.5g-74.7g=8.8g,故氧化镁的质量为22.6g-1.8g-8.8g=12g,计算各物质的物质的量,利用元素守恒计算碱式碳酸镁中x、y、z,据此书写碱式碳酸镁化学式.
该碱式碳酸镁加热能分解生成氧化镁、水和二氧化碳的物质的量之比为3:1:2.
解答:解:(1)由实验原理可知,实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量,故应首先检验装置的气密性.
装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差,故A装置应吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,A装置内可以选用碱石灰(或氧化钙).
故答案为:检验装置的气密性;碱石灰(或氧化钙).
(2)D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,应在D装置之后添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置中,影响测量结果.
故答案为:添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管.
(3)装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,故实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差.
活塞的操作方法是:打开活塞K1、K2,关闭活塞K3.
故答案为:鼓入空气;赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳;K1、K2,K3.
(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,说明碱式碳酸镁分解完全,B装置内反应结束.
故答案为:B装置中的反应已完全.
(5)B装置中的反应完全后,装置中的残留少量水蒸气和二氧化碳,为减少误差,应全部赶到装置C和D中.
故答案为:将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中.
(6)碱式碳酸镁样品22.6g,反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g,故生成水的质量为89.4g-87.6g=1.8g,物质的量为
=0.1mol;反应前D装置的质量为74.7g,反应后质量为83.5g,生成二氧化碳的质量为83.5g-74.7g=8.8g,物质的量为
=0.2mol,故氧化镁的质量为22.6g-1.8g-8.8g=12g,物质的量为
=0.3mol,根据Mg、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.3mol:0.1mol×2:0.2mol=3:2:2,故碱式碳酸镁的化学式为Mg3(OH)2(CO3)2;该碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为Mg3(OH)2(CO3)2
3MgO+2CO2↑+H2O.
故答案为:Mg3(OH)2(CO3)2;Mg3(OH)2(CO3)2
3MgO+2CO2↑+H2O.
装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差,故A装置应吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,A装置内可以选用碱石灰(或氧化钙).
故答案为:检验装置的气密性;碱石灰(或氧化钙).
(2)D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,应在D装置之后添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置中,影响测量结果.
故答案为:添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管.
(3)装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,故实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差.
活塞的操作方法是:打开活塞K1、K2,关闭活塞K3.
故答案为:鼓入空气;赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳;K1、K2,K3.
(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,说明碱式碳酸镁分解完全,B装置内反应结束.
故答案为:B装置中的反应已完全.
(5)B装置中的反应完全后,装置中的残留少量水蒸气和二氧化碳,为减少误差,应全部赶到装置C和D中.
故答案为:将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中.
(6)碱式碳酸镁样品22.6g,反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g,故生成水的质量为89.4g-87.6g=1.8g,物质的量为
1.8g |
18g/mol |
8.8g |
44g/mol |
12g |
40g/mol |
| ||
故答案为:Mg3(OH)2(CO3)2;Mg3(OH)2(CO3)2
| ||
点评:考查学生对实验原理理解、方案设计的评价、实验装置的理解、物质组成的测定等,难度中等,理解实验原理是解题的关键,是对知识的综合运用,需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力.
练习册系列答案
相关题目