题目内容
11.碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料.其组成一般以xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O表示.【探究一】碱式碳酸镁的制备
碱式碳酸镁可用复盐MgCO3•(NH4)2CO3•H2O作原料制备.取一定量的该复盐放入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图1所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入预定的氨水,待温度到达 40℃时开始分解,此时滴加卤水(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间后过滤洗涤,滤出的固体在120℃干燥得到碱式碳酸镁产品.
回答下列问题:
(1)搅拌的目的是反应物充分混合接触,提高反应速率.
(2)设计实验检验碱式碳酸镁中含有Cl-
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取样溶解,向样品溶液中滴加过量稀硝酸. ②再向上述所得溶液加硝酸银或AgNO3溶液溶液 | 现象①产生气泡; 现象②产生白色沉淀; | 含有 Cl- |
【探究二】探究小组利用如图2所示测定xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O组成.已知:(1)碱石灰的主要成分为氢氧化钠和生石灰,能吸收水蒸气和二氧化碳;(2)碱式碳酸镁分解反应方程式为:
xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O═(x+y)MgO+xCO2↑+(y+z) H2O
实验步骤:
步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中.
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量.
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生.
步骤4:打开活塞K,再次鼓入空气(请补充该步操作内容).
步骤5:称量相关装置的质量.
某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管的质量100.0g
B.反应后玻璃管与残留固体总质量120.0g
C.装置C实验后增重9.0g
D.装置D实验后增重17.6g
回答下列问题:
(1)检查整套实验装置气密性:将装置A的左端、装置E的右端分别接上导管,放入盛有水的烧杯中,打开活塞K,对装置B用酒精灯微热,若观察到若两端导管口处均出现气泡,则气密性良好;
(2)装置A的作用是吸收空气中的水和二氧化碳防止干扰C、D装置,如果没有装置A,则测定得到xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O中的z值偏大(填“偏大”、“偏小”、“无影响”),装置C中的酸为浓硫酸(写名称);
(3)根据实验测定的数据,求出碱式碳酸铜(xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O)中x:y:z的最简整数比4:1:4(要求写出过程).
分析 【探究一】(1)①根据在原料中加入蒸馏水搅拌的作用考虑;(2)根据氯离子的检验方法考虑;
【探究二】步骤四:把装置内二氧化碳和水赶到右边的装置内,(1)根据装置气密性的检查方法考虑;(2)根据装置A的作用考虑;(3)根据装置C实验后增重9.0g,说明生成水的质量为9.0g,装置D实验后增重17.6g,说明生成二氧化碳的质量为17.6g再通过方程式计算求出X、Y、Z的比值.
解答 解:【探究一】(1)①在原料中加入蒸馏水搅拌的作用是使反应物充分混合接触,提高反应速率,加快原料的溶解速度;②水浴加热使受热均匀;
(3)氯离子的检验方法是先加入过量的硝酸,把碳酸根离子反应掉,碳酸根离子与硝酸反应产生二氧化碳,所以有气泡产生,再加入硝酸银,生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银沉淀,所以说明其中含有氯离子;
【探究二】步骤四:打开活塞K,再次鼓入空气把装置内二氧化碳和水赶到右边的装置内;(1)使整套装置处于封闭体系中才能检查装置气密性,将装置A的左端、装置E的右端分别接上导管,放入盛有水的烧杯中,打开活塞K开关,对装置B用酒精灯微热,观察,若两端导管口处均出现气泡,说明气密性良好;
(2)装置A的作用是除去空气中的水蒸气,如果没有装置A,空气中的水蒸气进入C装置,使得生成水的质量变大,所以测得水的量变大,Z的值会偏大;浓硫酸具有吸水性,浓硫酸质量的增加量就是生成的水的质量;
(3)装置C实验后增重9.0g,说明生成水的质量为9.0g,装置D实验后增重17.6g,说明生成二氧化碳的质量为17.6g,
xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O═(x+y)MgO+xCO2↑+(y+z) H2O
40(x+y) 44x 18(y+z)
20g 17.6g 9.0g
$\frac{40(x+y)}{20}$=$\frac{44x}{17.6g}$ 得x=4y
$\frac{44x}{17.6g}$=$\frac{18(x+y)}{9.0g}$ 得x=z
由于x、y、z都为正整数,得x=4 y=1 z=4 因此x:y:z=4:1:4;
故答案为:【探究一】(1)①反应物充分混合接触,提高反应速率;
(2)
| ②硝酸银或AgNO3 溶液 | 现象①产生气泡; 现象②产生白色沉淀; |
【探究二】(1)若两端导管口处均出现气泡;
(2)吸收空气中的水和二氧化碳防止干扰C、D装置; 偏大 浓硫酸;
(3)装置C实验后增重9.0g,说明生成水的质量为9.0g,装置D实验后增重17.6g,说明生成二氧化碳的质量为17.6g,
xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O═(x+y)MgO+xCO2↑+(y+z) H2O
40(x+y) 44x 18(y+z)
20g 17.6g 9.0g
$\frac{40(x+y)}{20}$=$\frac{44x}{17.6g}$ 得x=4y
$\frac{44x}{17.6g}$=$\frac{18(x+y)}{9.0g}$ 得x=z
yc:x:y:z=4:1:4.
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.
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
| A | Cu | CuO | CuSO4 | Cu(OH)2 |
| B | Na2CO3 | CaCO3 | CaO | Ca(OH)2 |
| C | H2SO4 | Na2SO4 | BaSO4 | Ba(OH)2 |
| D | CO2 | CaCO3 | H2O | O2 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 亚硝酸钠有咸味、有毒,但可用作食品添加剂延长食品保存期 | |
| B. | 氢氧化镁、碳酸氢钠均可用于胃酸过多症的治疗药物 | |
| C. | 长期吸烟能导致各种疾病,大量吸烟能使人中毒死亡 | |
| D. | 缺碘会引起表皮角质化和癌症,日常生活中可通过食用加碘盐、还产品等补充 |
A | 物质的性质与用途 | B | 安全常识 |
| N2性质稳定--可作灯泡填充气 乙醇具有可燃性--可作燃料 石墨很软--可作电极 | 假酒中毒--由甲醛引起 煤矿爆炸--由甲烷引起 假盐中毒--由NaNO2引起 | ||
C | 元素与人体健康 | D | 日常生活经验 |
| 缺维生素C--易引起坏血病 缺钙--易骨质疏松或得佝偻病 缺铁--易得贫血症 | 食品干燥剂--常用CuO 蚊虫叮咬--涂肥皂水 鉴别羊毛纤维-点燃嗅闻有烧毛发味 |
| A. | A、 | B. | B、 | C. | C、 | D. | D、 |
| A. | O | B. | Cl2 | C. | 2H | D. | Fe |