题目内容
(14分)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,设下图所示的实验装置。
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(1)实验步骤:
①按上图(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称取碱式碳酸镁样品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)①检查装置的气密性(1分) 碱石灰(1分)
③K1,K2 ; K3 ( 2分,两空全对得2分,否则不给分)
④K1,K2 ; K3 ( 2分,两空全对得2分,否则不给分)
⑤Mg4(OH)2 (CO3)3 (4分)
(2)A、C(4分,每个2分)
【解析】
试题分析:(1)①由实验原理可知,实验需要通过测量D装置内碱石灰增重质量,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置的增重,计算生成的水的质量,则该反应组装好仪器后首先需检验装置的气密性;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,防止其进入D装置中,影响测量结果;②称取碱式碳酸镁样品m1g,并将其放入硬质玻璃管中;③实验开始时装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,会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;鼓入空气A中碱石灰吸收空气中水蒸气和二氧化碳,赶尽装置中含有水蒸气和二氧化碳后,④关闭活塞K1、K2,打开K3,加热分解碱式碳酸镁;⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,使生成的水蒸气和二氧化碳全部进入C、D装置,实验测得数据如下:m1 = 31g ,m2 =87.6g ,m3 = 74.7g,m4 = 89.4g ,m5 = 87.9g,则m(H2O)=89.4-87.6=1.8g,m(CO2)=87.9-74.7=13.2g,可得:n(H2O)=0.1mol,n(CO2)=0.3mol,m(MgO)=31-1.8-13.2=16g,n(MgO)=0.4mol;故该样品化学式为:Mg4(OH)2 (CO3)3;(2)A项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项正确;B项碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁的混合物,则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项错误;C项天然碱[aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数)]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项正确;本题选A、C。
考点:综合定量实验。