Question

堿式碳酸鎂密度小，是橡膠制品的優(yōu)良填料．其組成一般以xMgCO₃?yMg（OH）₂表示．

【探究一】
堿式碳酸鎂的制備堿式碳酸鎂可用MgCO₃和（NH₄）2CO₃
作原料制備．取一定量的原料放入三頸燒瓶中，并將三頸燒瓶放在恒溫水浴鍋中加熱（如圖所示），加入一定量蒸餾水，開啟攪拌器同時加入預(yù)定的氨水，待溫度到達(dá)40℃時滴加鹵水（氯化鎂溶液）并繼續(xù)滴入氨水，保持10分鐘，一段時間后過濾洗滌，濾出的固體在120℃干燥得到堿式碳酸鎂產(chǎn)品．回答下列問題：
（1）①攪拌的目的是______；②選擇水浴加熱方式，其優(yōu)點(diǎn)是______．
（2）所得堿式碳酸鎂產(chǎn)品中常檢出有少量Cl-，其原因是混有______（填化學(xué)式）．
（3）圖1設(shè)計實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)堿式碳酸鎂中含有Cl-

實(shí)　 驗(yàn)　 操　 作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取樣溶解，向樣品溶液中滴加過量稀硝酸． ②再向上述所得溶液加______溶液	現(xiàn)象①______； 現(xiàn)象②______；	含有Cl-

【探究二】定量測定堿式碳酸鎂的組成
現(xiàn)利用圖2所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測定B中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，以確定堿式碳酸鎂中MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請回答下列問題．
（1）若測定值比實(shí)際值小，可能的原因有______．（填序號）
①裝置A中水蒸氣、HCl等進(jìn)入裝置B中
②裝置A中CO₂未完全進(jìn)入裝置B
③CO₂氣流速度太快導(dǎo)致Ba（OH）₂未完全吸收
④鹽酸未滴加過量
（2）為減少誤差，現(xiàn)采取一些措施：為防止HCl進(jìn)入B裝置，可在A、B之間增加裝有______（填藥品名稱或化學(xué)式）溶液的洗氣瓶；將裝置B中的長導(dǎo)管下方增加一個帶孔球泡，可以提高_(dá)_____；在裝置B的后面再增加一個裝有______（填藥品名稱或化學(xué)式）的干燥管．
（3）準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份，進(jìn)行測定，測得BaCO₃平均質(zhì)量為3.94g．試計算樣品中MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

解：【探究一】（1）①在原料中加入蒸餾水?dāng)嚢璧淖饔檬羌涌煸�料的溶解速度；②水浴加熱使受熱均勻�?br/>（2）氯化鎂與碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鎂沉淀和氯化銨，所以所得堿式碳酸鎂產(chǎn)品中常檢出有少量Cl-，其原因是混有NH₄Cl；
（3）氯離子的檢驗(yàn)方法是先加入過量的硝酸，把碳酸根離子反應(yīng)掉，碳酸根離子與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以有氣泡產(chǎn)生，再加入硝酸銀，生成不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀沉淀，所以說明其中含有氯離子；
【探究二】（1）若測定值比實(shí)際值小，說明進(jìn)入B裝置內(nèi)的氣體質(zhì)量少了，裝置A中水蒸氣、HCl等進(jìn)入裝置B會使測定結(jié)果增大；裝置A中CO₂未完全進(jìn)入裝置B，會使生成的沉淀減少，測定結(jié)果減小；CO₂氣流速度太快導(dǎo)致Ba（OH）₂未完全吸收，也會使生成的沉淀減少，測定結(jié)果減��；鹽酸未滴加過量，反應(yīng)物可能沒反應(yīng)完，所以測定結(jié)果偏�。�
（2）氫氧化鈉與鹽酸能反應(yīng)生成氯化鈉和水，氯化氫溶于水形成鹽酸，所以用氫氧化鈉溶液能吸收氯化氫氣體；將裝置B中的長導(dǎo)管下方增加一個帶孔球泡可以使二氧化碳與氫氧化鋇接觸面積增大，反應(yīng)充分，反應(yīng)速度加快；在裝置B的后面再增加一個裝有堿石灰的干燥管為了防止空氣中二氧化碳進(jìn)入B裝置，而造成誤差；
（3）設(shè)生成3.94g沉淀需要二氧化碳質(zhì)量為X則：
CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃+H₂O
44 197
X 3.94g
根據(jù)：解得X=0.88g；
設(shè)生成0.88g二氧化碳需要碳酸鎂的質(zhì)量為Y則；
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84 44
y 0.88g
根據(jù)：解得Y=1.68g，所以樣品中MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=21%．
故答案為：【探究一】（1）①加快原料的溶解速度；②受熱均勻；（2）NH₄Cl；（3）

實(shí) 驗(yàn) 操 作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取樣溶解，向樣品溶液中滴加過量稀硝酸． ②再向上述所得溶液加 硝酸銀溶液	現(xiàn)象①有氣泡產(chǎn)生； 現(xiàn)象②有白色沉淀生成；	含有Cl-

【探究二】（1）②③④；（2）氫氧化鈉；反應(yīng)速度；堿石灰；（3）21%．
分析：【探究一】（1）①根據(jù)在原料中加入蒸餾水?dāng)嚢璧淖饔每紤]；②水浴加熱使受熱均勻；（2）根據(jù)氯化鎂和原料反應(yīng)的生成物考慮；（3）根據(jù)氯離子的檢驗(yàn)方法考慮；【探究二】（1）若測定值比實(shí)際值小，說明進(jìn)入B裝置內(nèi)的氣體質(zhì)量少了考慮；（2）氫氧化鈉溶液能吸收氯化氫氣體；將裝置B中的長導(dǎo)管下方增加一個帶孔球泡可以使二氧化碳與氫氧化鋇充分反應(yīng)；在裝置B的后面再增加一個裝有堿石灰的干燥管為了防止空氣中二氧化碳進(jìn)入B裝置；（3）根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量計算出二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鎂的質(zhì)量，再算質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評：本考點(diǎn)屬于鹽的性質(zhì)中實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，不僅要把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的每一個步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還要加強(qiáng)記憶除去常用離子的方法，從而突破難點(diǎn)．有關(guān)的計算要準(zhǔn)確，本考點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．