题目内容

6．资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物．某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理．
（1）提出假设
实验1：用砂纸擦去镁条表面的氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变为红．该同学对反应中产生的白色不溶物进行如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为Mg（OH）2；
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3．
猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3•yMg（OH）2]．
（2）设计定性实验确定产物并验证猜测：
实验序号实验实验现象结论
 实验Ⅱ将实验Ⅰ中收集到的气体点燃能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 气体成分为 ①氢气
 实验Ⅲ取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量 ②稀盐酸③产生气泡沉淀全部溶解白色不溶物可能含有猜测2中不溶物
实验Ⅳ取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液产生白色沉淀溶液中存在
④CO32-
（3）为进一步确定实验1的产物，设计定量实验方案，如图所示：
称取实验1中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部通入装置A和B中．实验后装置A增重1.8g，装置B增重8.8g，试确定白色不溶物的化学式：Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3•Mg（OH）2 ；
（4）请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因：NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-?H++CO32-、H2O?H++OH-；Mg和H+反应生成氢气和镁离子，镁离子和氢氧根离子、碳酸根离子反应生成难溶物Mg（OH）2•2MgCO3，则H+、OH-、CO32-的浓度均减小，促使上述两平衡均向右进行．

分析 （1）依据猜测可知白色不溶物可能是Mg（OH）2 或MgCO3或Mg（OH）2 ，MgCO3；
（2）依据实验Ⅱ的现象分析，镁条和碳酸氢钠溶液迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，可以说明镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物；气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，说明该气体具有可燃性，再根据质量守恒定律反应前后元素种类不变分析出是氢气；
依据实验Ⅲ的推断分析，加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳，所以加入的是酸，有气泡产生，说明含有碳酸镁；加入盐酸沉淀碳酸镁全部溶解；
依据实验Ⅳ加入氯化钙生成沉淀证明含有碳酸根离子；
（3）根据B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出碳酸镁的质量，剩余的就是氢氧化镁的质量；
（4）依据碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢根离子电离和水的电离平衡，镁和氢离子反应促进电离平衡正向进行，镁离子和氢氧根离子和碳酸根离子形成沉淀分析．

解答 解：（1）依据猜测可知白色不溶物可能是Mg（OH）2 或MgCO3或Mg（OH）2 ，MgCO3，故答案为：Mg（OH）2 ；
（2）迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，可以说明镁与饱和碳酸氢钠溶液反应能生成一种无色气体和一种白色不溶物；气体安静燃烧、产生淡蓝色火焰，说明该气体具有可燃性，再根据质量守恒定律反应前后元素种类不变，该气体可能是氢气或一氧化碳，如果测定是一氧化碳时，燃烧后需要用到澄清石灰水，所以该气体是氢气；
依据实验Ⅲ的推断分析，加入一种试剂产生气泡可知碳酸盐与酸反应产生二氧化碳，所以加入的是酸，有气泡产生，说明含有碳酸镁；加入盐酸沉淀碳酸镁全部溶解；
依据实验Ⅳ加入氯化钙生成沉淀证明含有碳酸根离子，
故答案为：氢气；稀盐酸；产生气泡沉淀全部溶解；CO32-；
（3）B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为8.8g，设生成8.8g二氧化碳，需要碳酸镁的质量为X则：
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84                    44
X                    8.8g
根据：$\frac{84}{44}$=$\frac{x}{8.8}$
解得X=16.8g，所以含有氢氧化镁质量为：22.6g-16.8g=5.8g；
碳酸镁和氢氧化镁物质的量之比为：$\frac{16.8g}{84g/mol}$：$\frac{5.8g}{58g/mol}$=0.2：0.1=2：1，白色不溶物的化学式为Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3•Mg（OH）2，
故答案为：Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3•Mg（OH）2 ；
（4）NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-?H++CO32-、H2O?H++OH-；Mg和H+反应生成氢气和镁离子，镁离子和氢氧根离子、碳酸根离子反应生成难溶物Mg（OH）2•2MgCO3，则H+、OH-、CO32-的浓度均减小，促使上述两平衡均向右进行，
故答案为：NaHCO3溶液中存在平衡，HCO3-?H++CO32-、H2O?H++OH-；Mg和H+反应生成氢气和镁离子，镁离子和氢氧根离子、碳酸根离子反应生成难溶物Mg（OH）2•2MgCO3，则H+、OH-、CO32-的浓度均减小，促使上述两平衡均向右进行．

点评 本题考查物质组成和性质的探究、化学式的测定，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，镁和氢离子反应生成氢气，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
16．下列各组离子在通入SO2前后均能大量共存的是（　　）
A．Fe3+、Al3+、Br-、SO42-B．Na+、K+、OH-、SiO32-
C．Ca2+、K+、Br-、Cl-D．Li+、H+、NO3-、SO42-
17．某研究性学习小组欲测定室温下（25℃、101kPa）的气体摩尔体积．该小组设计的简单实验装置如图所示：该实验的主要操作步骤如下：
①配制质量分数为36.5%的盐酸（假设其密度为1g/cm3）；
②量取10.0mL该盐酸溶液加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为1.2；
④往广口瓶中装入足量水，按如图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL．
请回答下列问题．
（1）题中涉及反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑．
（2）实验步骤⑤中应选用B（填序号）的量筒．
A．1000mL          B．2000mL         C．5000mL
读数时除恢复到室温外，还要注意调节量筒高度，使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平；
（3）若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm=0.02VL/mol，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
14．为提纯如表物质（括号内物质为杂质），所选用的除杂试剂和分离方法正确的是（　　）
被提纯的物质除杂试剂分离方法
A乙酸乙酯（乙醇）乙酸加热回流
B乙烷（乙烯）酸性KMnO4洗气
C乙醇（乙酸）新制氧化钙蒸馏
D苯（溴）碘化钾溶液分液
A．AB．BC．CD．D
1．下列事实能够证明Al2O3中一定存在离子键的是（　　）
A．水溶液能导电B．有较高的熔点C．易溶于水D．熔化时能导电
11．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质．
某化学小组在实验室中利用简易装置进行了铝和氧化铁的反应，发现生成的铁呈疏松多孔的褐色硬块．该小组成员认为主要原因是产生的铁中含有较多杂质，请你参与探究该褐色硬块的组成．
（1）首先将褐色硬块处理成粉末，通过实验来确定是否含有单质铝，经实验首先排除了铝的存在，则该小组成员在该实验中选用的试剂是NaOH溶液，证明不含铝的实验现象为将粉末加入到NaOH溶液中，没有气体产生．
（2）经初步确定后，可认为褐色硬块除Fe外，还含有Fe2O3、Al2O3，为验证其组成该小组设计如下流程：

①在上述流程中，操作①所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗．
②通过上述实验该小组得出结论：该褐色硬块中除铁外，一定含有Al2O3，不含Fe2O3，你认为该结论是否可靠否（填“是”或“否”），理由是通过该实验只能确定除铁外还含有Al2O3，无法确定是否含有Fe2O3，因经操作①得到的滤渣中含有大量的铁，即便是含有Fe2O3，在将滤渣溶于过量盐酸时发生反应：Fe2O3+6H+═3H2O+2Fe3+，2Fe3++Fe═3Fe2+，这样滤渣溶解后得到的溶液中也可能不含Fe3+，滴加KSCN溶液时溶液也不变红色 （用离子方程式和必要的文字进行说明）．
18．下列各组粒子中属于同位素的是（　　）
A．24Mg 和 24NaB．O2 和 O3C．H2 和 D2D．16O 和 18O
15．下列叙述中正确的是（　　）
A．NH3、CO、CO2都是极性分子
B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C．NH3、PH3、AsH3的稳定性和沸点随 N、P、As 的核电荷数的变化趋势如图所示
D．CS2、H2O、C2H2都是直线型分子

图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO+O22NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是

A．a点 B．b点 C．c点 D．d点

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网