Question

2014年3月22日，河南豫西大峡谷两名“美人鱼“邀请民众签字保护水质拒绝污染，并赠送五彩水滑石，水滑石的化学式为[Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃]?4H₂O（相对分子质量为602），在医药上，水滑石可以作为抗酸药，作用于胃和十二指肠溃疡等，某研究型学习小组要测定一种市售的水滑石药片中水滑石的质量分数．
【查阅资料】水滑石与稀硫酸反应的化学方程式；
[Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃?4H₂O+9H₂SO₄═6MgSO₄+Al₂（SO₄）₃+CO₂↑+21H₂O
【设计方案】小明通过水滑石与硫酸反应原理来完成测定，设计了如图所示的实验装置，取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末，进行实验；

操作步骤：①连接好装置，检查装置的气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间的空气；③称量F的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加稀硫酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量F的质量，得前后两次质量差为0.44g．
（1）碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物，B装置中发生的化学方程式为：

 

；
（2）B、E装置的作用分别是

 

，若没有G装置，则测定的水滑石的质量分数会

 

（填“偏大”、“偏小”、“不变”），实验选用稀硫酸而不选用稀盐酸的理由是

 

；
（3）根据实验数据，可求得水滑石药片中水滑石的质量分数为

 

%．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
（2）为了防止空气中的二氧化碳对实验的干扰，可以用B装置除去空气中的二氧化碳；
为了防止水蒸气对实验的干扰，可以用E装置除去二氧化碳中的水蒸气；
（3）根据产生的二氧化碳质量可以计算水滑石的质量，进一步可以计算水滑石药片中水滑石的质量分数．

解答：解：（1）氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）B、E装置的作用分别是吸收空气中的二氧化碳，吸收二氧化碳中的水蒸气；
如果没有G装置，则空气中的二氧化碳和水蒸气会进入F装置中，导致产生的二氧化碳质量偏大，从而导致测定的水滑石的质量分数偏大；
因为稀盐酸能够挥发出氯化氢气体，会影响实验结果，因此实验中使用稀硫酸而不使用稀盐酸．
故填：吸收空气中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸气；偏大；稀盐酸挥发出的氯化氢气体会干扰实验．
（3）设水滑石的质量为x，
再次称量F的质量，得前后两次质量差为0.44g，说明反应生成了0.44g二氧化碳，
Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃?4H₂O+9H₂SO₄═6MgSO₄+Al₂（SO₄）₃+CO₂↑+21H₂O，
        602                                     44
         x                                      0.44g

602

x

=

44

0.44g

，
x=6.02g，
水滑石药片中水滑石的质量分数为：

6.02g

10.0g

×100%=60.2%，
故填：60.2．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．