Question

【題目】堿式碳酸鎂是白色粉末，不溶于水，可用于鎂鹽制備、制藥工業(yè)等，其組成一般以xMgCO3yMg(OH)2zH2O 表示。某化學(xué)興趣小組同學(xué)在老師帶領(lǐng)下參觀了堿式碳酸鎂的生產(chǎn)流程，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定堿式碳酸鎂的組成。

Ⅰ 堿式碳酸鎂的制備

（1）操作③的名稱是__________。

（2）上述流程中NH3被循環(huán)使用，流程中生成NH3的化學(xué)方程式為：①CaO+H2O═Ca(OH)2；②_______。

（3）判斷堿式碳酸鎂是否洗滌干凈，可向最后的洗出液中滴加_______（填字母），觀察現(xiàn)象判斷。

A．鹽酸和氯化鋇的混合液 B．硝酸和硝酸銀的混合液 C．碳酸鈉溶液 D．稀鹽酸

（4）實(shí)驗(yàn)室可用復(fù)鹽 MgCO3 (NH4)2CO3H2O 作原料制備堿式碳酸鎂。取一定量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（如下圖所示），加入一定量蒸餾水，開啟攪拌器同時(shí)加入預(yù)定的氨水，待溫度達(dá)40℃時(shí)滴加鹵水并繼續(xù)滴入氨水，一段時(shí)間后通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)操作得到堿式碳酸鎂產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是_________，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是 ________ 。

Ⅱ 測(cè)定堿式碳酸鎂的組成

【查閱資料】

①M(fèi)gCO3MgO+CO2↑。② Mg(OH)2MgO+H2O。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

⑸ C中的物質(zhì)是_________（填名稱）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)關(guān)閉K后，加熱B裝置，判斷堿式碳酸鎂完全分解的方法是：當(dāng)觀察到C中_________，則其已完全分解。D處常用濃氫氧化鈉溶液而不用飽和石灰水的原因是____________。

【數(shù)據(jù)分析】

（6）取堿式碳酸鎂[xMgCO3yMg(OH)2zH2O]4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g， CO21.76g，試通過(guò)計(jì)算確定該堿式碳酸鎂中 x:y 的最簡(jiǎn)整數(shù)比________（請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程）。

（7）若沒(méi)有 A 裝置，則測(cè)定得到的z值__________ （填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”）。

Answer 1

【答案】 過(guò)濾 B 反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率 反應(yīng)物均勻受熱 濃硫酸 無(wú)氣泡產(chǎn)生 等體積的濃氫氧化鈉溶液比飽和石灰水含有更多的溶質(zhì)，能充分吸收二氧化碳 4∶1 偏大

【解析】本題考查了物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備，常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法，鹽的化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)方程式的書寫。

（1）操作③是把液體和固體分離，所以操作③的名稱是過(guò)濾；

（2）上述流程中，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2H2O+2NH3↑；

（3）堿式碳酸鎂洗滌干凈的標(biāo)志是最后的洗出液中不含有NH4Cl。判斷堿式碳酸鎂是否洗滌干凈，可向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸銀的混合液，如果不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈。故選B。

（4）實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率；水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物受熱均勻；

（5）C 中的物質(zhì)用來(lái)吸收水蒸氣，所以是濃硫酸；

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)關(guān)閉 K 后，加熱B裝置，判斷堿式碳酸鎂完全分解的方法是：當(dāng)觀察到C中無(wú)氣泡產(chǎn)生，則其已完全分解；

D處常用濃氫氧化鈉溶液 而不用飽和石灰水的原因是等體積的濃氫氧化鈉溶液比飽和石灰水含有更多的溶質(zhì)，能充分吸收二氧化碳。

（6）設(shè)堿式碳酸鎂中碳酸鎂質(zhì)量為x，生成氧化鎂質(zhì)量為y，

MgCO3MgO+CO2↑

84 40 44

x y 1.76g

x=3.36g

y=1.6g

設(shè)堿式碳酸鎂中氫氧化鎂質(zhì)量為a，

堿式碳酸鎂分解生成氧化鎂質(zhì)量為：2.00g﹣1.6g=0.4g，

Mg（OH）2MgO+H2O，

58 40

a 0.4g

a=0.58g，

84x：58y=3.36g：0.58g x：y=4：1，

答：該堿式碳酸鎂中 x：y 的最簡(jiǎn)整數(shù)比是4：1。

（7）若沒(méi)有 A 裝置，空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置中，則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)生成的水偏大，從而導(dǎo)致測(cè)定得到的z值偏大。