题目内容

10．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氢氧化钠浓溶液．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”中不含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0.5 g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0.5gMgCO3消耗的盐酸体积与0.5g“镁粉”消耗的盐酸体积不相等
【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%，“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg（OH）2．

分析 （1）探究“镁粉”中是否含有Mg和MgCO3
①由澄清石灰水是否变浑浊，考虑是否有二氧化碳生成．则可推测“镁粉”中是否含有MgCO3．
②考虑二氧化碳的灭火作用，故先除掉二氧化碳，再证明是否有氢气生成，推测是否含有镁．
（2）探究“镁粉”中是否还含有MgO及Mg（OH）2
【实验过程】
Ⅰ．根据复分解反应的特点，进行书写Mg（OH）2与盐酸发生中和反应的化学方程式．
【实验分析及结论】
根据表格中的数据和“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”，进行回答：“镁粉”是否只含有MgCO3； 
【实验反思】
根据表格中的数据，进行设计实验，根据数据进行分析：“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质．

解答 解：
（1）探究“镁粉”中是否含有Mg和MgCO3
①根据题目中结论：“镁粉”中一定含有MgCO3和现象“a试管中有气泡产生”，则可推测b试管中一定有二氧化碳与氢氧化钙的反应发生，故澄清石灰水变浑浊；
②因为二氧化碳的灭火作用，故先除掉二氧化碳，则需要将图中的澄清石灰水替换成氢氧化钠浓溶液，再证明是否有氢气生成，如果观察到b试管口无明显现象，则推测“镁粉”中一定不含有镁；
（2）探究“镁粉”中是否还含有MgO及Mg（OH）2
【实验过程】
Ⅰ．根据复分解反应的书写特点“内项结合，外项结合”，则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．
【实验分析及结论】
根据表格中的数据和“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”，则推测“镁粉”不只含有MgCO3．理由是0.5gMgCO3消耗的盐酸体积与0.5g“镁粉”消耗的盐酸体积不相等；
【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．
设MgCO3的质量为x，则$\frac{x}{0.5g}=\frac{119ml}{140ml}$，解得x=0.425g，则$\frac{0.425g}{0.5g}$×100%=85%，由此可知“镁粉”中含有MgCO3的质量分数为85%；
“镁粉”中另一种物质的质量为0.5g-0.425g=0.075g，消耗稀盐酸的体积为5.3ml-4.25ml=1.05ml，则设0.5g该物质消耗稀盐酸的体积为x，则$\frac{0.075g}{1.05ml}=\frac{0.5g}{y}$，解得y=7ml，故“镁粉”中除MgCO3外的另一种物质为Mg（OH）2．
故答案为：
（1）①澄清石灰水变浑浊．②氢氧化钠浓溶液． 不含Mg．
【实验过程】Ⅰ． Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O．
【实验分析及结论】0.5gMgCO3消耗的盐酸体积与0.5g“镁粉”消耗的盐酸体积不相等
【实验反思】MgCO3，85%，Mg（OH）

点评 本题难度较大，考查全面，从定性和定量两个方面测定物质的种类，关键在于知道碳酸根离子与酸反应能产生二氧化碳．

练习册系列答案
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（1）探索：用玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，发现该溶液的pH＜7，说明硫酸过量．
（2）验证：
实验内容实验现象解释与结论
取反应后少量溶液于试管中，加入
碳酸钠溶液		产生气泡证明研究结论正确
探究3：研究常见物质制取--制取氢氧化钠溶液
小京同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液，生成白色沉淀，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液！”
小欢同学却说：“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠．”他提出了如下实验：
实验步骤实验现象实验结论
用试管取无色溶液少许，滴入2滴无色酚酞试液无色酚酞试液变红无色溶液中含有氢氧化钠
小妮认为小欢的实验方案也不严密，不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠，理由是碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红色．
小妮设计了另一个实验：
实验步骤实验现象实验结论

用试管取无色溶液少许，加入过量的氯化钙溶液，再滴加适量的酚酞试液
酚酞试液变红色		无色溶液中确实
含有氢氧化钠
我认为：小欢和小妮的实验是为了证实小京结论的可靠性，小京的结论不可靠，原因
是氢氧化钠溶液中含有碳酸钠．显然小妮的实验可靠性比小欢的实验好，原因是排除了碳酸钠溶液的干扰．
2．下列变化中属于化学变化的是（　　）
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19．某研究小组为了验证二氧化碳的部分性质，进行如下实验：

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（2）利用图二装置验证二氧化碳能否与氢氧化钠、氢氧化钙反应．他们先关闭K1，打开K2，往导管中缓缓通入600毫升二氧化碳，丙、丁容器中均无明显现象；然后打开K1，关闭K2，继续往导管中通入二氧化碳，观察到丁容器中的出现浑浊（通常情况下1体积水大约能吸收1体积二氧化碳）．根据以上现象，可以推断实验中二氧化碳AC．
A、一定与氢氧化钙反应　　　B、可能与氢氧化钙反应
C、一定与氢氧化钠反应　　　D、可能与氢氧化钠反应．
20．以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据．
实验序号过氧化氢溶液浓度/%过氧化氢溶液体积/ml温度/℃二氧化锰的用量/g收集氧气的体积/ml反应所需的时间/S
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②121200.146.04
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④30555/210.76
（1）通过实验①和②对比可知，化学反应速率与反应物浓度有关；从实验③和④对比可知，化学反应速率与温度的关系是在反应物浓度相同时，温度越高，化学反应速率越快；
（2）通过上述四个实验综合可知，影响化学反应速率的因素除催化剂外，还有反应物的浓度、温度等．
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