Question

【題目】某固體粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一種或幾種組成。某化學(xué)小組為了探究該固體粉末的成分，設(shè)計(jì)如圖所示的裝置（固定裝置省略）。

（信息資料）（1））本實(shí)驗(yàn)條件下，氫氣密度為0.09g/L。

（2）Mg，MgO，Mg(OH)2 均能與硫酸反應(yīng)

（3）MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓

（實(shí)驗(yàn)過程）

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性，裝入藥品并連接儀器。

步驟Ⅱ：傾斜Y形管，使樣品充分反應(yīng)，測的生成氣體的體積為55.6mL。

步驟Ⅲ：拆下裝置，往Y形管內(nèi)殘余液中加入氫氧化鈉溶液，至不再生成沉淀。經(jīng)過濾、洗滌和干燥后，稱得沉淀質(zhì)量為2.90g。

（回答問題）

（1）該套裝置氣密性的檢驗(yàn)方法是____________________。

（2）用冷水浴的原因是___________

（3）①使樣品與硫酸充分反應(yīng)的正確操作是_________（填標(biāo)號(hào)）。

A．硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中 B．樣品轉(zhuǎn)移到硫酸溶液中

②判斷樣品完全反應(yīng)的現(xiàn)象是___________________________。

③樣品與硫酸反應(yīng)中可能存在屬置換反應(yīng)的反應(yīng)方程式為___________

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①通過步驟Ⅱ推斷，樣品中一定含有的物質(zhì)是______________。步驟Ⅲ中有沉淀生成的方程式為MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓，經(jīng)計(jì)算，樣品中鎂元素的總質(zhì)量為_____________克 。

②結(jié)論：該樣品中的成分是________________________。

（反思）

（5）該化學(xué)小組同學(xué)經(jīng)過討論得出以下結(jié)論，正確的是_________（填標(biāo)號(hào)）。

A．利用該實(shí)驗(yàn)方案，能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量

B．實(shí)驗(yàn)前可通過樣品的質(zhì)量估算硫酸溶液的質(zhì)量，確保樣品完全反應(yīng)

C．僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內(nèi)藥品減輕的質(zhì)量，即能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量

（6）從該實(shí)驗(yàn)中得出制取硫酸鎂的三種方法，得出這三個(gè)反應(yīng)中消耗等量等濃度的硫酸，生成的硫酸鎂質(zhì)量_______________（相等或不同）

（7）若本實(shí)驗(yàn)中把硫酸換為濃鹽酸，你的看法是_________

Answer 1

【答案】把水準(zhǔn)管下移一段距離，使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時(shí)間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣 防止產(chǎn)生的氣體由于反應(yīng)放熱而膨脹、防止產(chǎn)生的氣體由于反應(yīng)放熱而膨脹 A Y形管中的固體全部消失 Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ Mg 1.20g Mg、MgO和Mg(OH)2 AB 相等 不可以，濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾

【解析】

（1）該套裝置氣密性的檢查方法是把水準(zhǔn)管下移一段距離，使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時(shí)間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；故填：把水準(zhǔn)管下移一段距離，使水準(zhǔn)管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時(shí)間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；

（2）用冷水浴的原因是：防止產(chǎn)生的氣體由于反應(yīng)放熱而膨脹，從而防止計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確；故填：防止產(chǎn)生的氣體由于反應(yīng)放熱而膨脹；

（3）①為了防止固體藥品粘在容器壁上，可將液態(tài)的硫酸溶液轉(zhuǎn)移到樣品中；故填：A；

②鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應(yīng)，所以看到固體藥品完全消失了，就證明樣品已完全反應(yīng)；故填：Y形管中的固體全部消失；

③置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)，所以鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，屬于置換反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。

故填：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑；

（4）①鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，而氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應(yīng)均沒有氣體生成，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，樣品中一定含有鎂；

步驟Ⅲ中有沉淀生成的方程式為：MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓

氫氧化鎂中鎂元素的質(zhì)量即為樣品中鎂元素的質(zhì)量：

②設(shè)生成55.6mL氫氣需要鎂的質(zhì)量為x：

x=0.06g

若剩余固體全部為氧化鎂，則含鎂元素的質(zhì)量為：

所以固體樣品是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂三種物質(zhì)組成的；故填：Mg、MgO和Mg(OH)2；

（5）根據(jù)試驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)可知，利用該實(shí)驗(yàn)方案，能計(jì)算出樣品中各物質(zhì)的質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)前可通過樣品的質(zhì)量（假設(shè)全部為鎂）估算硫酸溶液的質(zhì)量，確保樣品完全反應(yīng)；但是僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內(nèi)藥品減輕的質(zhì)量（氫氣的質(zhì)量），只能計(jì)算出固體樣品中所含單質(zhì)鎂的質(zhì)量，不能計(jì)算出其他成分的質(zhì)量。

故選AB；

（6）鎂與硫酸反應(yīng)的方程式為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；氧化鎂與硫酸反應(yīng)的方程式為：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；氫氧化鎂與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水，方程式為：Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O；由以上三個(gè)化學(xué)方程式可知：Mg，MgO，Mg(OH)2分別與硫酸反應(yīng)中，消耗等量等濃度的硫酸，生成的硫酸鎂質(zhì)量相等；故填：相等；

（7）濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出來的氯化氫氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定會(huì)產(chǎn)生干擾；故填：不可以，濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。