题目内容

19．某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深．该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定．
Ⅰ、提出假设：
（1）甲同学：可能只是MgCO3；
乙同学：可能只是Mg（OH）2；
丙同学：可能是xMgCO3•yMg（OH）2
（2）在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，洗涤沉淀的操作方法是向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次．
Ⅱ、定性实验探究：
（3）取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则乙同学同学假设错误（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
Ⅲ、定量实验探究：取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成（部分固定夹持类装置未画出），经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的．请回答下列问题：

（4）实验中合理的连接顺序为：e→f→a→b→d→c→g→h（各装置只使用一次）．
（5）实验一段时间后，当B装置中无气泡冒出（填实验现象），停止加热，说明固体已分解完全；打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是排出装置中的CO2和水蒸气，装置C中碱石灰的作用是吸收通入空气中的CO2和水蒸气．
（6）指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，会使测出的x：y的值偏大（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（7）若改进实验后，最终装置B质量增加m克，装置D质量增加了n克，则x：y=$\frac{9n}{22m}$．（用含m、n的代数式表示）

分析 Ⅰ．（1）打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深，根据质量守恒定律可以判断物质的组成情况；
（2）洗涤沉淀应在过滤器中洗涤；
Ⅱ．（3）取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，证明含碳酸镁沉淀；
Ⅲ．（4）取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成（部分固定夹持类装置未画出），经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的，可能是xMgCO3•yMg（OH）2，空气通过碱石灰除去水蒸气和二氧化碳后通过a加热沉淀样品，通入装置B中的浓硫酸吸收水蒸气，通过装置D中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，依据质量变化计算分析；
（5）说明固体已分解完全的现象是装置B中无气泡冒出，打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是排出装置内的空气，避免影响生成的水蒸气和二氧化碳的质量来判断分析沉淀的组成，装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
（6）上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，看气质的二氧化碳、水蒸气会进入装置D测定二氧化碳的质量偏大；
（7）若改进实验后，最终装置B质量增加m克为水，装置D质量增加了n克为生成的二氧化碳，结合元素守恒计算；

解答 解：Ⅰ．（1）白色固体可能是MgCO3，白色固体可能是Mg（OH）2，白色固体可能是MgCO3和Mg（OH）2．故答案为：Mg（OH）2；
（2）洗涤沉淀的操作方法是：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次，
故答案为：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次；
Ⅱ．（3）取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则证明含MgCO3，不能只是氢氧化镁沉淀，
故答案为：乙同学；
Ⅲ．（4）取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成（部分固定夹持类装置未画出），经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的，可能是xMgCO3•yMg（OH）2，空气通过碱石灰除去水蒸气和二氧化碳后通过a加热沉淀样品，通入装置B中的浓硫酸吸收水蒸气，通过装置D中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，实验中合理的连接顺序为：efabdcgh或efbadcgh，
故答案为：fabdc或fbadc；
（5）实验一段时间后，当B装置中无气泡冒出，停止加热，说明固体已分解完全；打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是排出装置中的CO2和水蒸气，装置C中碱石灰的作用是吸收通入空气中的CO2和水蒸气，
故答案为：无气泡冒出；排出装置中的CO2和水蒸气；吸收通入空气中的CO2和水蒸气；
（6）在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，测定二氧化碳的质量会偏大，使得碳酸镁质量增大，会使测出的x：y的值偏大，
故答案为：偏大；
（7）若改进实验后，最终装置B质量增加m克为水，氢元素守恒得到y=n（Mg（OH）2）=n（H2O）=$\frac{mg}{18g/mol}$，装置D质量增加了n克为生成的二氧化碳，x=n（MgCO3）=$\frac{ng}{44g/mol}$，
则x：y=$\frac{mg}{18g/mol}$：$\frac{ng}{44g/mol}$=$\frac{9n}{22m}$，
故答案为：$\frac{9n}{22m}$．

点评 本题考查了物质组成和含量的测定，物质成分和实验操作的理解应用、主要是实验过程的设计，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

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