题目内容

8．体操运动员在完成单杠、吊环项目时常用“镁粉”搓手，以起到防滑效果．某种“镁粉”中可能含有Mg、MgO、Mg（OH）2、MgCO3中的一种或两种固体，实验小组对其成分展开了探究．
已知：MgO+2HCl=MgCl2+H2O     MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑
（1）探究“镁粉”中是否含有Mg和MgCO3．
①取少量样品，如图1所示进行实验，观察到a试管中有气泡产生，b试管中产生的现象是澄清石灰水变浑浊，则证明“镁粉”中一定含有MgCO3．
②为证明“镁粉”中是否含有Mg，小明将燃着的木条放在图中b试管口上方，木条熄灭，但同学们指出，该实验不能达成实验目的，需要将图中的澄清石灰水替换成浓NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收．小明按照修改后的实验方案重复上述实验，观察到b试管口无明显现象，证明“镁粉”中没有Mg．
（2）探究“镁粉”中是否还含有MgO及Mg（OH）2．
【实验过程】
Ⅰ．用MgO、Mg（OH）2和MgCO3三种固体分别做性质实验，分别取0.5g三种固体粉末，每次取样方法如图2所示：
逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失，在下表中记录消耗的同浓度稀盐酸的体积（以下体积均在同一条件下测定，且保留到小数点后1位）
 MgOMg（OH）2MgCO3
消耗稀盐酸的体积/ml10.47.25.0
Mg（OH）2与盐酸发生中和反应的化学方程式为Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O．
Ⅱ．取“镁粉”样品0.5g，加入上述稀盐酸至粉末恰好溶解，此时消耗稀盐酸的体积约为5.3mL．
【实验分析及结论】
“镁粉”不只含有MgCO3．理由是0.5g“镁粉”消耗稀盐酸的体积与0.5gMgCO3消耗稀盐酸的体积不相等．
【实验反思】
为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：分别取0.5g“镁粉”和0.5gMgCO3加入足量稀盐酸，测定生成的气体体积分别为119ml和140ml，由此可知“镁粉”中含有MgCO3的质量分数为85%．

分析 （1）镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，氧化镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和水，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，碳酸镁和稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳；
二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧；
通常情况下，氢氧化钙的溶解度很小，氢氧化钠的溶解度很大；
点燃条件下，氢气能够在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；
（2）根据“镁粉”消耗稀盐酸的体积可以初步判断“镁粉”的组成；
根据0.5g“镁粉”和0.5gMgCO3与足量稀盐酸反应生成气体的体积可以计算“镁粉”中含有MgCO3的质量分数．

解答 解：（1）①b试管中澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，则证明“镁粉”中一定含有MgCO3．
故填：MgCO3．
②将图中的澄清石灰水替换成浓NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收；
按照修改后的实验方案重复上述实验，二氧化碳被氢氧化钠溶液全部吸收后，观察到b试管口仍然无明显现象，证明“镁粉”中没有Mg．
故填：把二氧化碳全部吸收；没有Mg．
（2）Mg（OH）2与盐酸发生中和反应的化学方程式为：Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O；
“镁粉”不只含有MgCO3．理由是：0.5g“镁粉”消耗稀盐酸的体积与0.5gMgCO3消耗稀盐酸的体积不相等；
为确定“镁粉”的具体成分，还需要补充如下实验：分别取0.5g“镁粉”和0.5gMgCO3加入足量稀盐酸；
设0.5g“镁粉”的质量为x，
因为测定生成的气体体积分别为119ml和140ml，说明0.5g“镁粉”和0.5gMgCO3中，碳酸镁的质量比是119：140，
根据题意有：x：0.5g=119：140，
x=0.425g，
由此可知“镁粉”中含有MgCO3的质量分数为：$\frac{0.425g}{0.5g}$×100%=85%．
故填：Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O；0.5g“镁粉”消耗稀盐酸的体积与0.5gMgCO3消耗稀盐酸的体积不相等；MgCO3；85%．

点评 相同条件下，气体的体积比等于气体的物质的量之比，物质的量之比等于物质的质量比，因此知道了生成的气体体积分别为119ml和140ml，就能够计算相关方面的问题了，要注意理解．

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