题目内容
【题目】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______。
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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浓NaOH溶液,目的是______________。小明按照修改后的实验方案重复上述实验,观察到b试管中无明显现象,证明“镁粉”中______________。
(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0.5g三种固体粉末,每次取样方法如图2所示:
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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)
MgO | Mg(OH)2 | MgCO3 | |
消耗稀盐酸的体积 /mL | 10.4 | 7.2 | 5.0 |
Mg(OH)2与盐酸发生中和反应的化学方程式为_____________。
Ⅱ.取“镁粉”样品0.5 g,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5.3 mL。
【实验分析及结论】
“镁粉”不只含有MgCO3。理由是____________________________________。
【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0.5 g“镁粉”和0.5 g_________,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___________。
【答案】(1)①MgCO3;②把二氧化碳全部吸收;没有Mg;
(2)Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O;0.5g“镁粉”消耗稀盐酸的体积与0.5gMgCO3消耗稀盐酸的体积不相等;MgCO3;85%。
【解析】
试题分析:(1)① 将盐酸加入到“镁粉”中的现象是a试管中有气泡产生,b试管中澄清石灰水变浑浊,证明产生了CO2;一定有二氧化碳与氢氧化钙的反应发生,故一定含有MgCO3;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试管中无明显现象,则推测“镁粉”中一定不含有镁。所以将图中的澄清石灰水替换成浓NaOH溶液,目的是把二氧化碳全部吸收;通过实验证明 “镁粉”中无Mg单质;(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产生盐和水的化学方程式为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0.5g MgCO3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0.5g MgCO3,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x÷0.5g=119ml÷140ml,解得x=0.425g,则(0.425g÷0.5g)×100%=85%,由此可知“镁粉”中含有MgCO3的质量分数为85%。