Question

5．碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业，化学式为4MgCO₃•Mg （OH）₂•5H₂O，某碱式碳酸镁中含有SiO₂杂质，为测定其纯度，某兴趣小组设计了如下方案：

方案I  取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定生成CO₂的质量计算纯度
（1）乙中发生反应的方程式为4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O+5H₂SO₄=5MgSO₄+11H₂O+4CO₂↑．
（2）仪器接口的连接顺序为（装置如图1可以重复使用）ad→e→b→c→b→c，丁的作用是除去二氧化碳气体中的水蒸气．
（3）当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是将装置中残留的CO₂全部赶出被完全吸收．
方案 II①称取碱式碳酸镁样品mg；②将样品充分高温煅烧，冷却后称量；③重复操作②，测得剩余固体质量为m₁g
（4）下列仪器如图2中，该方案不会用到的是E．
（5）判断样品完全分解的方法是样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内；本实验至少需要称量4次．
（6）有同学认为方案 II高温煅烧的过程中会发生4MgCO₃+SiO₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSiO₃+CO₂↑会导致测定结果有误，你认为这位同学的观点正确吗？错误（填“正确”或“错误”）请说明理由：该反应的发生不影响生成CO₂和水蒸气的量．

Answer 1

分析 （1）4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O与稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳；
（2）取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定CO₂的质量计算纯度，打开K利用装置甲是通入空气，通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳防止干扰二氧化碳测定，干净装置内空气，关闭K，通过装置乙分液漏斗滴入稀硫酸发生反应生成二氧化碳、水和硫酸镁，通过装置丁吸收气体中的水蒸气，通过装置丙吸收生成的二氧化碳测定质量，为避免空气中二氧化碳、水蒸气进入干燥管，可以再连接干燥管；
（3）关闭止水夹K，向样品中加入足量的稀硫酸，当样品充分反应完后，为了测定准确还应进行的操作是把装置内空气赶净；
（4）煅烧固体选择坩埚内加热灼烧，需要三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒等，干燥应在干燥器中进行，据此分析判断
（5）判断样品完全分解的方法是重复操作②，测得剩余固体质量为m₁g到恒重，或两次称量误差不超过0.1g；
（6）发生MgCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSiO₃+CO₂↑，对测定二氧化碳的质量无影响．

解答 解：（1）乙中发生反应是碱式碳酸铜和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O+5H₂SO₄=5MgSO₄+11H₂O+4CO₂↑，
故答案为：4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O+5H₂SO₄=5MgSO₄+11H₂O+4CO₂↑；
（2）取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定CO₂的质量计算纯度，打开K利用装置甲是通入空气，通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳防止干扰二氧化碳测定，干净装置内空气，关闭K，通过装置乙分液漏斗滴入稀硫酸发生反应生成二氧化碳、水和硫酸镁，通过装置丁吸收气体中的水蒸气，通过装置丙吸收生成的二氧化碳测定质量，为避免空气中二氧化碳、水蒸气进入干燥管，可以再连接干燥管，仪器接口的连接顺序为a→d→e→b→c→b→c，丁的作用是除去二氧化碳气体中的水蒸气，
故答案为：d→e→b→c→b→c；除去二氧化碳气体中的水蒸气；
（3）关闭止水夹K，向样品中加入足量的稀硫酸，当样品充分反应完后，为了测定准确还应进行的操作是：打开止水夹K从甲中通入空气，把生成的二氧化碳气体全部赶入干燥管吸收，
故答案为：将装置中残留的CO₂全部赶出被完全吸收；
（4）取碱式碳酸镁样品mg；②将样品充分高温燃烧，冷却后称量；③重复操作②，测得剩余固体质量为m₁g（用托盘天平称量），煅烧固体选择坩埚内加热灼烧，需要三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒等，干燥应在干燥器中进行，所以不需要的是蒸发皿，
故答案为：E；
（5）判断样品完全分解的方法是样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内，方案 II①称取碱式碳酸镁样品mg；②将样品充分高温煅烧，冷却后称量；③重复操作②，测得剩余固体质量为m₁g，称量质量相差0.1g以内，所以最少称量4次，
故答案为：样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内；4；
（6）发生MgCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSiO₃+CO₂↑，该反应的发生不影响生成CO₂和水蒸气的量，这位同学的观点是错误的，
故答案为：错误；该反应的发生不影响生成CO₂和水蒸气的量．

点评 本题考查了物质组成、物质含量的测定方法、实验基本操作、装置作用和连接顺序，主要是不同的测定方法需要仪器的选择和理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．