题目内容

20．某化学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，需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（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2〜3次．
（3）请设计一个简单的实验证明乙同学的假设是错误的取沉淀物少许于试管中，加入足量稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸）时全部溶解，并产生气泡．
Ⅱ．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样品的组成，得出丙同学的假设是正确的．请回答下列问题：

（4）写出xMgCO3•yMg（OH）2受热分解的化学方程式xMgCO3•yMg（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）MgO+xCO2↑+yH2O．（用x、y表示）
（5）①合理的实验装置连接顺序为：C→A→B→D→．（各装置只使用一次）
②实验一段时间后，当装置B中无气泡冒出（填实验现象）时，停止加热，说明沉淀样品完全分解；然后打开E处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是将装置中生成的CO2和水蒸气排入后续装置．
③指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D，若无此装置，．则会使测出的x：y的值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

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；
（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；
Ⅱ．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；
（4）xMgCO3•yMg（OH）2受热分解生成二氧化碳、氧化镁和水，结合原子守恒配平书写化学方程式；
（5）①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样品的组成，得出丙同学的假设是正确的，空气通过装置C中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；
②说明固体已分解完全的现象是装置B中无气泡冒出，打开E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；
③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；

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；
（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；
Ⅱ．（4）xMgCO3•yMg（OH）2受热分解生成二氧化碳、氧化镁和水，反应的化学方程式为：xMgCO3•yMg（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）MgO+xCO2↑+yH2O，
故答案为：xMgCO3•yMg（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）MgO+xCO2↑+yH2O；
（5）①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，空气通过装置C中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：CABD，
故答案为：CABD；
②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，故答案为：无气泡冒出；排出装置中的CO2和水蒸气；
③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；

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．

练习册系列答案
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