题目内容

12．碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂．
I．合成该物质的步骤如下：
步骤 1：配制一定浓度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液．
步骤 2：量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO4溶液，温度控制在 50℃，用氨水调节溶液 pH 到 9.5．
步骤 3：放置1h后，过滤、洗涤、干燥，得碳酸镁晶体产品[MgCO3•H2O（n=1～5）]．回答下列问题：
（1）配制 250mL 0.5mol/LMgSO4溶液，所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外还有250ml容量瓶、胶头滴管．
（2）步骤 2 中反应的离子方程式为Mg2++NH3•H2O+HCO3-=MgCO3+NH4++H2O．
（3）检验碳酸镁晶体是否洗干净的方法是取最后一次洗涤的滤出液少许于试管中，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净．
Ⅱ．测定产品MgCO3•H2O 中的 n 值（仪器和药品如图所示）：

（4）上述装置的连接顺序为a-e-d-b-c（按气流方向，用接口字母表示），其中 C 的作用是冷却，吸收二氧化碳气体．
（5）加热前先通入N2 排尽装置中的空气，称取装置 C、D 的初始质量后，边加热边通入N2的作用是将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收，防止产生倒吸．
（6）若装置 B 中无残留物，要准确测定 n 值，至少需要下列所给数据中的①②（或①③或②③）（填选项字母），写出相应的数学表达式：n=$\frac{22（{m}_{1}{-m}_{2}）}{9{m}_{2}}$或$\frac{22{m}_{3}}{9（{m}_{1}-{m}_{3}）}$或$\frac{22{m}_{3}}{9{m}_{2}}$．
①装置 A 反应前后质量差m1
②装置 C 反应前后质量差m2
③装置 D 反应前后质量差m3．

分析 I．（1）根据配制250mL 0．Imol•L-1 MgS04溶液步骤：计算、称量、溶解、转移、洗涤、振荡、定容和摇匀等操作来选用仪器；
（2）量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO4溶液，温度控制在 50℃，用氨水调节溶液 pH 到 9.5，反应生成碳酸镁、硫酸铵和水；
（3）检验沉淀已经洗涤干净的方法是检验洗涤液中是否含有硫酸根离子来检验是否洗净；
Ⅱ．（4）应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体；
（5）为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸；
（6）若B装置中无残留物，通过装置D吸收的质量为生成水的质量，装置C吸收的是分解生成的二氧化碳的质量，据此计算物质的量得到n值．

解答 解：I．（1）配制250mL 0．Imol•L-1 MgS04溶液的步骤为：计算、称量、溶解、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀等，需要的仪器有：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管等，其中玻璃仪器为：烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还有250ml容量瓶、胶头滴管，
故答案为：250ml容量瓶、胶头滴管；
（2）量取一定量的NH4HCO3溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO4溶液，温度控制在 50℃，用氨水调节溶液 pH 到 9.5，反应生成碳酸镁、硫酸铵和水，反应的离子方程式为：Mg2++NH3•H2O+HCO3-=MgCO3+NH4++H2O，
故答案为：Mg2++NH3•H2O+HCO3-=MgCO3+NH4++H2O；
（3）检验沉淀已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤的滤出液少许于试管中，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤的滤出液少许于试管中，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无沉淀说明已洗涤干净；
Ⅱ．（4）上述装置的连接顺序为：应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收二氧化碳；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体，故其连接顺序是a→e→d→b→c；装置C的作用是吸收反应生成的二氧化碳气体，装置D的作用是吸收水蒸气，装置B是长玻璃管起到冷却作用，
故答案为：a-e-d-b-c；冷却，吸收二氧化碳气体；
（5）因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸，
故答案为：将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收，防止产生倒吸；
（6）若B装置中无残留物，通过装置D吸收的质量为生成水的质量，装置C吸收的是分解生成的二氧化碳的质量，
①装置 A 反应前后质量差m1
②装置 C 反应前后质量差m2
③装置 D 反应前后质量差m3．
①②计算水物质的量和二氧化碳物质的量之比=$\frac{\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{18}}{\frac{{m}_{2}}{44}}$=n：1，n=$\frac{22（{m}_{1}{-m}_{2}）}{9{m}_{2}}$，
①③计算水物质的量和二氧化碳物质的量之比=$\frac{\frac{{m}_{3}}{18}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{3}}{44}}$=n：1，n=$\frac{22{m}_{3}}{9（{m}_{1}-{m}_{3}）}$
②③依据碳元素守恒和水质量可以计算，$\frac{{m}_{2}}{44}$：$\frac{{m}_{3}}{18}$=1：n，n=$\frac{22{m}_{3}}{9{m}_{2}}$，
或
故答案为：$\frac{22（{m}_{1}{-m}_{2}）}{9{m}_{2}}$或$\frac{22{m}_{3}}{9（{m}_{1}-{m}_{3}）}$或$\frac{22{m}_{3}}{9{m}_{2}}$．

点评 本题考查物质的组成的测定，主要考查对实验装置和实验流程的理解和熟悉实验操作，同时通过计算，确定水分子数．综合性较强，题目难度中等．

练习册系列答案
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（合成路线常用的表示方式为：A$→_{反应试剂}^{反应条件}$B$→_{反应试剂}^{反应条件}$…目标产物）
3．部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：
序号元素结构及性质
①AA单质是生活中常见金属，它有两种常见氯化物，相对分子质量相差35.5
②BB原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$
③CC是常见化肥的主要元素，单质常温下呈气态
④DD单质被誉为“信息革命的催化剂”，是常用的半导体材料
⑤E通常情况下，E没有最高正化合价，A、B、C、D、F都能与E形成化合物
⑥FF在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族
（1）A元素在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族
（2）B与C形成的化合物的化学式为Mg3N2，写出电子式
（3）①C与F组成的5核阳离子的鉴别方法加入浓NaOH溶液加热，生成气体若能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明含有铵根离子
②C与F组成18电子化合物结构式为
（4）C与E都是较活泼的非金属元素，用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱4NH3+3O2（纯）$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N2+6H2O
（5）工业制备D的粗产品的化学反应方程式为SiO2+2C═Si+2CO↑．
20．某有机物的多种同分异构体中，属于芳香醇的一共有（不考虑立体异构）（　　）
A．3种B．4种C．5种D．6种

CsICl2是一种碱金属的化合物，这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性，有关该物质的说法正确的是( )

A．Cs显＋3价

B．CsICl2溶于水，电离生成：Cs+、I-、Cl-

C．在CsICl2溶液中通入Cl2，有单质碘生成

D．酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液，溶液褪色

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