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?zH₂O表示．
【探究一】堿式碳酸鎂的制備
堿式碳酸鎂可用復(fù)鹽MgCO₃?（NH₄）₂CO₃?H₂O作原料制備．取一定量的該復(fù)鹽放入三頸燒瓶中，并將三頸燒瓶放在恒溫水浴鍋中加熱（如圖所示），按一定的液固比加入蒸餾水，開啟攪拌器同時加入預(yù)定的氨水，待溫度到達(dá) 40℃時開始分解，此時滴加鹵水（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

反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率

；②選擇水浴加熱方式，其優(yōu)點是

反應(yīng)物均勻受熱

．
（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

NH₄Cl

（填化學(xué)式）．
（3）設(shè)計實驗檢驗堿式碳酸鎂中含有Cl^-

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(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 硝酸銀或AgNO3 溶液	現(xiàn)象① 產(chǎn)生氣泡 ； 現(xiàn)象② 產(chǎn)生白色沉淀 ；	含有 Cl-

【探究二】定量測定堿式碳酸鎂的組成
300℃
已知：堿式碳酸鎂分解反應(yīng)方程式為：xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O

300℃  .

（x+y）MgO+xCO₂↑+（y+z）H₂O
探究小組利用下圖測定xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O組成．

實驗步驟：
步驟1：檢查裝置的氣密性，將過濾、洗滌并干燥過的樣品置于平直玻璃管中．
步驟2：打開活塞K，鼓入空氣，一段時間后關(guān)閉，稱量相關(guān)裝置的質(zhì)量．
步驟3：加熱裝置B直至裝置C中無氣泡產(chǎn)生．
步驟4：

打開活塞K，再次鼓入空氣

（請補充該步操作內(nèi)容）．
步驟5：稱量相關(guān)裝置的質(zhì)量．
某同學(xué)在實驗過程中采集了如下數(shù)據(jù)：
A．反應(yīng)前玻璃管的質(zhì)量100.0g
B．反應(yīng)后玻璃管與殘留固體總質(zhì)量120.0g
C．裝置C實驗后增重9.0g
D．裝置D實驗后增重17.6g
回答下列問題：
（1）檢查整套實驗裝置氣密性的方法如下：將裝置A的左端、裝置E的右端分別接上導(dǎo)管，放入盛有水的燒杯中，

打開活塞K開關(guān)

，對裝置B用酒精燈微熱，觀察，若

若兩端導(dǎo)管口處均出現(xiàn)氣泡

，則氣密性良好；
（2）如果沒有裝置A，則測定得到的Z值

偏大

（填“偏大”、“偏小”、“無影響”），
裝置C中的酸為

濃硫酸

（寫名稱）；
（3）根據(jù)實驗測定的數(shù)據(jù)，求出堿式碳酸銅（xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O）
中x：y：z=

4：1：4

（要求寫出過程）．
【交流反思】
（4）如果不稱量裝置C實驗前后的增重，要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，求出x：y：z的值，還可測量的實驗數(shù)據(jù)是

樣品的質(zhì)量

．

Answer 1

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)氯離子的檢驗方法考慮；【探究二】步驟四：把裝置內(nèi)二氧化碳和水趕到右邊的裝置內(nèi)，（1）根據(jù)裝置氣密性的檢查方法考慮；（2）根據(jù)裝置A的作用考慮；（3）根據(jù)裝置C實驗后增重9.0g，說明生成水的質(zhì)量為9.0g，裝置D實驗后增重17.6g，說明生成二氧化碳的質(zhì)量為17.6g再通過方程式計算求出X、Y、Z的比值；（4）只有知道樣品的質(zhì)量，根據(jù)生成水的質(zhì)量、二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行計算即可．

解答：解：【探究一】（1）①在原料中加入蒸餾水?dāng)嚢璧淖饔檬鞘狗磻?yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率，加快原料的溶解速度；②水浴加熱使受熱均勻；
（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】步驟四：打開活塞K，再次鼓入空氣把裝置內(nèi)二氧化碳和水趕到右邊的裝置內(nèi)；（1）使整套裝置處于封閉體系中才能檢查裝置氣密性，將裝置A的左端、裝置E的右端分別接上導(dǎo)管，放入盛有水的燒杯中，打開活塞K開關(guān)，對裝置B用酒精燈微熱，觀察，若兩端導(dǎo)管口處均出現(xiàn)氣泡，說明氣密性良好；
（2）裝置A的作用是除去空氣中的水蒸氣，如果沒有裝置A，空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置，使得生成水的質(zhì)量變大，所以測得水的量變大，Z的值會偏大；濃硫酸具有吸水性，濃硫酸質(zhì)量的增加量就是生成的水的質(zhì)量；
（3）裝置C實驗后增重9.0g，說明生成水的質(zhì)量為9.0g，裝置D實驗后增重17.6g，說明生成二氧化碳的質(zhì)量為17.6g，
xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂═（x+y）MgO+xCO₂↑+（y+z） H₂O   
                      40（x+y） 44x    18（y+z）
                      20g    17.6g     9.0g
              

40(x+y)

20

=

44x

17.6

           得x=4y         

             

40(x+y)

20

=

18(x+z)

9.0

          得x=z         

     由于x、y、z都為正整數(shù)，得x=4 y=1 z=4          
（4）如果不稱量裝置C實驗前后的增重，要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，求出x：y：z的值，還可測量的實驗數(shù)據(jù)是樣品的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律再進(jìn)行計算．
故答案為：【探究一】
（1）①使反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率  ②反應(yīng)物均勻受熱；（2）NH₄Cl；（3）步驟②硝酸銀或AgNO₃；現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡； 現(xiàn)象②白色沉淀
【探究二】
步驟4：打開活塞K，再次鼓入空氣；
（1）打開活塞K開關(guān)   若兩端導(dǎo)管口處均出現(xiàn)氣泡；
（2）偏大；濃硫酸（濃字沒有不得分）；（3）4：1：4；（4）樣品的質(zhì)量．

點評：本考點屬于鹽的性質(zhì)中實驗方法和過程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，不僅要把握實驗設(shè)計的每一個步驟中的實驗?zāi)康模�還要加強記憶除去常用離子的方法，從而突破難點．有關(guān)的計算要準(zhǔn)確，本考點經(jīng)常出現(xiàn)在實驗題中．