题目内容
碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mg5（OH）2（CO3）4等．某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设如图所示的实验装置．
（1）实验步骤：
①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是 ．E处干燥管盛放的药品是 ．
②称如碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g
③打开活塞 ，关闭 缓缓鼓入空气数分钟．
④关闭活塞 ，打开 ，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.6g，m3=74.7g，m4=89.4g，m5=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为 ．
（2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是 （填字母）
A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响
B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O（a、b、c为正整数）]的化学组成．
（1）实验步骤：
①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是
②称如碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g
③打开活塞
④关闭活塞
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.6g，m3=74.7g，m4=89.4g，m5=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为
（2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是
A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响
B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O（a、b、c为正整数）]的化学组成．
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，故应首先检验装置的气密性；
D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，故干燥管E是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入D装置中，影响测量结果；
③装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，故实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差，活塞的操作方法是：打开活塞K1、K2，关闭活塞K3；
④关闭活塞K1、K2，打开K3，加热分解碱式碳酸镁；
⑤碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁物质的量，根据水可以确定氢氧化镁的物质的量，据此确定化学式；
（2）A．硬质玻璃管中有水凝结，测定的水的质量偏小，对测定结果有较大影响；
B．碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁，根据水可以确定氢氧化镁，故不需要称量样品的质量；
C．天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O]加热分解生成碳酸钠、二氧化碳与水，可以测定二氧化碳确定碳酸氢钠，根据二氧化碳计算碳酸氢钠分解生成的水，根据水的总量可以确定天然碱中的水，进而确定碳酸钠．
D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，故干燥管E是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入D装置中，影响测量结果；
③装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，故实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差，活塞的操作方法是：打开活塞K1、K2，关闭活塞K3；
④关闭活塞K1、K2，打开K3，加热分解碱式碳酸镁；
⑤碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁物质的量，根据水可以确定氢氧化镁的物质的量，据此确定化学式；
（2）A．硬质玻璃管中有水凝结，测定的水的质量偏小，对测定结果有较大影响；
B．碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁，根据水可以确定氢氧化镁，故不需要称量样品的质量；
C．天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O]加热分解生成碳酸钠、二氧化碳与水，可以测定二氧化碳确定碳酸氢钠，根据二氧化碳计算碳酸氢钠分解生成的水，根据水的总量可以确定天然碱中的水，进而确定碳酸钠．
解答：
解：（1）①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，故应首先检验装置的气密性．D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，故干燥管E中可以盛放碱石灰（或氧化钙），吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止进入D装置中，影响测量结果；
故答案为：检验装置的气密性；碱石灰；
③装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，故实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差，活塞的操作方法是：打开活塞K1、K2，关闭活塞K3；
故答案为：K1，K2； K3；
④关闭活塞K1、K2，打开K3，加热分解碱式碳酸镁，故答案为：K1，K2； K3；
⑤反应前C装置的质量为87.7g，反应后质量为89.4g，故生成水的质量为89.4g-87.7g=1.7g，故水的物质的量为
≈0.1mol，由H元素守恒可知样品中Mg（OH）2为0.1mol，反应前D装置的质量为74.7g，反应后质量为87.9g，生成二氧化碳的质量为87.9g-74.7g=13.2g，物质的量为
=0.3mol，由碳元素守恒可知样品中MgCO3为0.3mol，故样品中Mg（OH）2与MgCO3物质的量之比为0.1mol：0.3mol=1：3，故该碱式碳酸镁为Mg（OH）2?3MgCO3，即为Mg4（OH）2 （CO3）3；
故答案为：Mg4（OH）2 （CO3）3；
（2）A．硬质玻璃管中有水凝结，测定的水的质量偏小，对测定结果有较大影响，故A正确；
B．碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁，根据水可以确定氢氧化镁，故不需要称量样品的质量，故B错误；
C．天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O]加热分解生成碳酸钠、二氧化碳与水，可以测定二氧化碳确定碳酸氢钠，根据二氧化碳计算碳酸氢钠分解生成的水，根据水的总量可以确定天然碱中的水，进而确定碳酸钠，故C正确；
故选AC．
故答案为：检验装置的气密性；碱石灰；
③装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，故实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差，活塞的操作方法是：打开活塞K1、K2，关闭活塞K3；
故答案为：K1，K2； K3；
④关闭活塞K1、K2，打开K3，加热分解碱式碳酸镁，故答案为：K1，K2； K3；
⑤反应前C装置的质量为87.7g，反应后质量为89.4g，故生成水的质量为89.4g-87.7g=1.7g，故水的物质的量为
| 1.7g |
| 18g/mol |
| 13.2g |
| 44g/mol |
故答案为：Mg4（OH）2 （CO3）3；
（2）A．硬质玻璃管中有水凝结，测定的水的质量偏小，对测定结果有较大影响，故A正确；
B．碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁，根据水可以确定氢氧化镁，故不需要称量样品的质量，故B错误；
C．天然碱[aNa2CO3?bNaHCO3?cH2O]加热分解生成碳酸钠、二氧化碳与水，可以测定二氧化碳确定碳酸氢钠，根据二氧化碳计算碳酸氢钠分解生成的水，根据水的总量可以确定天然碱中的水，进而确定碳酸钠，故C正确；
故选AC．
点评：本题考查学生对实验原理与装置理解、实验基本操作、物质组成的测定等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力．
练习册系列答案
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下列有关叙述：能说明非金属元素M比N的非金属性强的是（ ）
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②M原子比N原子容易得到电子；
③单质M形成的气态氢化物比N形成的气态氢化物稳定；
④气态氢化物水溶液的酸性HmM＞HnN；
⑤氧化物对应水化物的酸性HmMOx＞HnNOy；
⑥熔点M＞N．
①非金属单质M能从N的盐溶液中置换出非金属单质N；
②M原子比N原子容易得到电子；
③单质M形成的气态氢化物比N形成的气态氢化物稳定；
④气态氢化物水溶液的酸性HmM＞HnN；
⑤氧化物对应水化物的酸性HmMOx＞HnNOy；
⑥熔点M＞N．
| A、②⑤ | B、①②③ |
| C、①②③⑤ | D、全部 |
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