Question

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

（實驗過程）

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，有氣泡產生，待樣品充分反應，測的生成氣體的為55.6mL，根據本實驗條件下氫氣密度轉化為質量約為0.005克。

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

（回答問題）

(1)該套裝置氣密性的檢驗方法是:把水準管上移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差________(填“改變”、“保持不變”)，則說明裝置不漏氣。

(2)①使樣品與硫酸充分反應的正確操作是_________(填標號)。

A. 樣品轉移到硫酸溶液中 B. 硫酸溶液轉移到樣品中

②判斷樣品完全反應的現象是___________________。

(3)根據實驗結果

①通過步驟Ⅱ推斷，樣品中一定含有的物質是______________。通過步驟Ⅲ計算，樣品中鎂元素的總質量為______________。

②結論：該樣品中物質的成分是____________________。

（實驗反思）

(4)下列說法正確的是_______

A.水槽中冷水的作用是防止反應放熱導致實驗結果不準確

B.實驗前可通過樣品質量估算硫酸溶液的質量，確保樣品完全反應

C.上下移動水準管，使水準管中液面和量氣管中液面一樣高再讀數，這樣才能利用本實驗條件下氣體密度和體積轉化氣體質量。

Answer 1

【答案】 保持不變 B Y形管中的固體全部消失 鎂 1.20g 鎂、氧化鎂和氫氧化鎂[或Mg、MgO和Mg (OH)2] ABC

【解析】本題主要考查了實驗探究物質的組成成分以及含量，檢查裝置的氣密性，金屬、酸的化學性質，質量守恒定律等。在解題時，首先分析所給混合物中各物質的性質，然后根據題中所給的實驗現象進行判斷，最后確定混合物的組成成分。

(1)該套裝置氣密性的檢驗方法是：把水準管上移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，說明裝置中氣體沒有逸出，則說明裝置不漏氣；

（2）①為了防止固體藥品粘在容器壁上，可將液態的硫酸溶液轉移到樣品中；故選B；②鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應，生成可溶性的硫酸鎂，看到固體藥品完全消失了，證明樣品已完全反應。所以判斷樣品完全反應的現象是Y形管中的固體全部消失；

（3）①鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應均沒有氣體生成，由步驟Ⅱ實驗現象可知，樣品中一定含有鎂； 鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應，生成可溶性的硫酸鎂，硫酸鎂與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂和硫酸鈉，根據質量守恒定律可知，氫氧化鎂沉淀中鎂元素的質量即為樣品中鎂元素的質量，即2.90g× ×100%=1.20g；

②設：生成0.005g氫氣需要鎂的質量為x

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

24 2

x 0.005g

x=0.06g

若剩余固體全部為氧化鎂，則含鎂元素的質量為：（2.00g-0.06g）××100%=1.164g≠（1.20g-0.06）=1.14g，所以固體樣品中除了鎂、氧化鎂還有氫氧化鎂，所以固體樣品是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂[或Mg、MgO和Mg (OH)2]三種物質組成的；

（4）A、鎂與硫酸反應是放熱反應，氣體的溫度會影響測量結果，水槽中冷水的作用是防止反應放熱導致實驗結果不準確，正確；B、根據化學方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O可知，每24份質量的鎂消耗98份質量的硫酸，每40份質量氧化鎂消耗98質量的硫酸，每58份質量氫氧化鎂消耗98份質量的硫酸，實驗前可通過樣品的質量（假設全部為鎂）估算硫酸溶液的質量，確保樣品完全反應，正確；C、上下移動水準管，使水準管中液面和量氣管中液面一樣高再讀數，這樣測出來的氣體體積，才是當時大氣壓下的體積，這樣才能利用本實驗條件下氣體密度和體積轉化氣體質量，正確。故選ABC。