题目内容

5．用下列装置（如图1）测定碱式碳酸镁的化学组成，计算xMgCO3•yMg（OH）2•zH2O中x：y：z的最简比．（假设每步反应、吸收均完全）

【实验步骤】
①连接好装置，检查装置的气密性；
②在热分解装置中装入23.3g样品，通人空气一段时间；
③分别称量装置C、D的质量；
④打开弹簧夹，启动热分解装置，使样品充分热解；
⑤停止加热，继续通空气至装置冷却到室温；
⑥再次分别称量装置C、D的质量．
【进行实验】该小组同学按上述实验步骤进行实验，并记录了如下数据：
装置C的质量（/g）装置D的质量（/g）
实验前232.4208.2
实验后236.9217.0
【实验分析及数据处理】：
（1）A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水；E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入影响实验结果；
（2）实验步骤⑤继续通空气至装置冷却到室温是为了防止热的生成物与空气中的物质反应．
（3）根据上述数据，计算xMgCO3•yMg（OH）2•zH2O中x：y：z的最简比；
（提示：MgCO3═MgO+CO2↑、Mg（OH）2═MgO+H2O）
（4）根据上述实验结论，结合“固体质量-温度关系图”（如图2），回答下列问题：
①当温度达360℃时，固体质量减少了3.6g，此质量是生成的水的质量；
②反应完全进行时，温度最低为360℃，此时热分解装置中的剩余固体物质为碳酸镁和氢氧化镁．

分析 [实验步骤]①根据首先要检验装置的气密性进行解答；
④根据实验步骤以及注意事项进行解答；
[实验分析及数据处理]：（1）根据A装置的作用和E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水影响实验结果进行解答；
（2）根据实验步骤⑤继续通空气至装置冷却到室温是为了防止热的生成物与空气中的物质反应进行解答；
（3）根据装置C增加的质量为水的质量，装置D增加的质量为二氧化碳的质量进行解答；
（4）结合“固体质量-温度关系图”进行解答．

解答 解：[实验步骤]①首先要检验装置的气密性，所以连接好装置，检查装置的气密性；
④实验步骤可知，打开弹簧夹，启动热分解装置，使样品充分热解；
[实验分析及数据处理]：（1）A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水；E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入影响实验结果；
（2）实验步骤⑤继续通空气至装置冷却到室温是为了防止热的生成物与空气中的物质反应；
（3）装置C增加的质量为生成水的质量，装置D增加的质量为生成二氧化碳的质量．
生成水的质量=236.9g-232.4g=4.5g，生成二氧化碳的质量=217.0g-208.2g=8.8g，
设碳酸镁的质量为x．
MgCO3═MgO+CO2↑
84          44
x            8.8g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{8.8g}$
x=16.8g
则氧化镁的质量=23.3g-16.8g-4.5g=2.0g
设氢氧化镁的质量为y
Mg（OH）2═MgO+H2O
58         40
y           2.0g
$\frac{58}{y}$=$\frac{40}{2.0g}$
y=2.9g
所以xMgCO3•yMg（OH）2•zH2O中水的质量为=23.3g-16.8g-2.9g=3.6g
所以碳酸镁、氢氧化镁和水的质量比为：84x：58y：18z=16.8g：2.9g：3.6g  解得x：y：z=4：1：4．
（4）①由固体质量-温度关系图可知，当温度达360℃时，固体质量减少=23.3g-19.7g=3.6g．此质量是生成的水的质量；
②反应完全进行时，温度最低为360℃，此时热分解装置中的剩余固体物质为碳酸镁和氢氧化镁．
故答案为：[实验步骤]①检查装置的气密性；
④打开弹簧夹；
[实验分析及数据处理]：（1）吸收空气中的二氧化碳和水；防止空气中的二氧化碳和水进入影响实验结果；
（2）防止热的生成物与空气中的物质反应；
（3）4：1：4；
（4）①3.6；水；②360；碳酸镁和氢氧化镁．

点评 本考点属于盐的性质中实验方法和过程的探究，根据物质的化学性质，要认真分析，不仅要把握实验设计的每一个步骤中的实验目的，还要加强记忆除去常用离子的方法，从而突破难点．有关的计算要准确，本考点经常出现在实验题中．

练习册系列答案
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16．人体中骨骼与牙齿的重要成分是羟基磷酸钙[Ca10（PO4）6（OH）2]，关于羟基磷酸钙的说法中正确的是（　　）
A．羟基磷酸钙由5种元素组成
B．羟基磷酸钙的相对分子质量为104
C．羟基磷酸钙是一种有机物
D．根据羟基磷酸钙的化学式，推测其可与盐酸发生反应
13．根据下图回答问题．

（1）实验室用装置A和E制取氧气时，反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，收集完氧气时，应进行的操作是先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯．
（2）实验室用装置B和C（填字母序号）制取二氧化碳时，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）用排空气法收集一瓶氧气，验满时将带火星的木条放在瓶口，若观察到木条复燃，说明瓶中已充满氧气．
20．阅读下面科普短文．
洁厕剂的主要成分一般是酸、表面活性剂、香精、缓蚀剂等，其中酸是最重要的原料．其中主要应用的酸为无机酸，有机酸则很少使用．无机酸盐中多采用盐酸、磷酸、甲酸、氨基磺酸及其它低分子有机酸．而多数洁厕灵以盐酸为其主要原料．
盐酸主要成分为HCl，相对分子质量36.46．盐酸为不同浓度的氯化氢水溶液，呈透明无色，有刺激性气味和强腐蚀性．易溶于水、乙醇、乙醚和油等．盐酸能与硝酸银溶液反应，生成不溶于稀硝酸（HNO3）的氯化银．氯化银难溶于水，产生白色的凝乳状沉淀．
洁厕剂不能与其他洗涤用品同时使用，尤其不能与84消毒液混用．因为洁厕灵是酸性洗涤剂，主要成分是盐酸（HCl）；84消毒液是碱性洗涤剂，主要成分是次氯酸钠（NaClO）；二者结合会产生有毒的氯气，损害身体健康．
使用洁厕灵时应尽量避免接触皮肤．洁厕灵不宜用于非瓷表面，如水泥地面、大理石及铝制品，也不能与其他碱性洗涤用品（如厨房清洁剂、肥皂等）同时使用，否则将失效．
依据文章内容，回答下列问题：
（1）氯化氢水溶液的物理性质透明无色，有刺激性气味，易溶于水、乙醇、乙醚和油．
（2）为什么洁厕灵与84消毒液的用途不同？因为它们的主要成分的性质不同．性质决定用途．
（3）写出盐酸与硝酸银溶液反应生成稀硝酸和氯化银的化学方程式HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓．
（4）84消毒液是碱性洗涤剂，请再举出一种试剂显碱性NaOH溶液．
（5）根据洁厕灵的特点，推测将洁厕剂洒到了皮肤上应该采取什么措施用大量水冲洗，并涂上适量肥皂水．
10．下列对有关化学概念或实验现象的描述正确的是（　　）
A．化合反应一定是氧化反应
B．氧化反应不一定是化合反应
C．红磷在氧气中燃烧剧烈燃烧，产生大量的白雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
17．已知一个碳12原子的质量为1.993×10-26kg，而一个氧原子质量为2.657×10-26kg，镁原子的相对原子质量为24，求（1）该氧原子的相对原子质量．（结果保留1位小数）
（2）一个镁原子的实际质量．（结果保留4位有效数字）
14．学校实验室的废液缸里收集了同学们在实验室制取CO2实验后残留的废液．小红同学想探究废液中溶质的成分，请你一同参与探究并回答下列问题：
【提出问题】废液中的溶质是什么物质？
【做出猜想】小红同学认为废液中的溶质只含有CaCl2．
你认为还可能含有的溶质是HCl（填化学式）．
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性．
【实验与结论】
（1）小红取少量CaCl2溶液和废液分别加入到2支试管中，并向其中分别滴加无色酚酞溶液作对比实验，结果2支试管中溶液均为无色，于是小红认为自己的猜想是正确的．
（2）你认为小红的实验不能（填“能”或“不能”）证明她的猜想，理由是酚酞遇盐酸也不变色，无法确定是否含有HCl．
（3）如果要证明你的猜想是正确的，你选择的试剂是紫色石蕊试液，实验中可能看到的现象是溶液变红．
【拓展与应用】
（1）如果实验证明你的猜想是正确的，想要处理废液只得到CaCl2溶液，应向废液中加入过量的CaCO3，反应完成后过滤．
（2）通过以上探究，你认为实验室的废液未经处理直接倒入下水道，可能造成的危害是可能腐蚀铁制下水管道或污染水质．
15．某纯碱样品中含有少量氯化钠，某同学称取11.4g样品放入烧杯中，向烧杯中加入73g稀盐酸．恰好完全反应后烧杯中剩余的总质量为80g（假设产生的气体全部逸出）（计算结果精确到0.1%）．
（1）反应生成气体的质量为4.4g．
（2）样品中碳酸钠的质量是多少？
（3）反应后所得溶液中溶质质量分数是多少？

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