Question

【題目】某化學實驗小組的同學將打磨過的鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中， 發現反應迅速，產生大量氣泡和白色不溶物，溶液的淺紅色加深。該小組同學對白色不溶物的成分進行了探究和確定。

I .提出假設：

（1）甲同學：可能只是MgCO3；

乙同學：可能只是______________；

丙同學：可能是：xMgCO3·yMg(OH)2。

（2）在探究沉淀成分前，需將沉淀從溶液中過濾、洗滌、低溫干燥。洗滌沉淀的操作方法是____________________________________________________________。

（3）請設計一個簡單的實驗證明乙同學的假設是錯誤的_________________________。

Ⅱ.定量實驗探究：取一定量已干燥過的沉淀樣品，利用下列裝置測定其組成（部分固定夾持裝置未畫出），經實驗前后對比各裝置的質量變化來分析沉淀樣品的組成，得出丙同學的假設是正確的。請回答下列問題：

（4）寫出xMgCO3·yMg(OH)2受熱分解的化學方程式______________________。（用x、y表示）

（5）①合理的實驗裝置連接順序為：_____→_____→_____→_____→。（各裝置只使用一次）

② 實驗一段時間后，當裝置B中___________（填實驗現象）時，停止加熱，說明沉淀樣品完全分解；然后打開E處的活塞，緩緩通入空氣數分鐘的目的是________________。

③指導老師認為在上述實驗裝置末端還需再連接一個裝置D，若無此裝置，.則會使測出的x∶y的值________________（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

Answer 1

【答案】 Mg(OH)2 向過濾器（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后重復操作23次 取沉淀物少許于試管中，加入足量稀鹽酸(或稀硫酸、稀硝酸）時全部溶解，并產生氣泡 (或其他合理答案） xMgCO3·yMg(OH)2(x+y)MgO+xCO2+yH2O CABD 無氣泡冒出 將裝置中生成的CO2和水蒸氣排入后續裝置 偏大

【解析】鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中，產生大量的氣泡應該是氫氣，溶液的淺紅色加深說明溶液的堿性變強了，由此推測白色不溶物可能含氫氧化鎂，因為氫氧化鎂為中強堿；堿性變強還有一個可能就是碳酸氫鈉轉化為碳酸鈉，因為碳酸鈉的水解程度比碳酸氫鈉大，所以堿性變強。

(1).綜合甲和丙的假設，乙的假設只能是 Mg(OH)2

(2).洗滌沉淀的操作方法是向過濾器（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后重復操作23次 。

(3). 乙假設與甲和丙最大的不同就是不含碳酸鎂，可以利用碳酸鎂可與酸反應生成二氧化碳氣體來證明乙的假設是錯誤的，所以可以這樣設計：取沉淀物少許于試管中，加入足量稀鹽酸(或稀硫酸、稀硝酸）時全部溶解，并產生氣泡

(4). xMgCO3·yMg(OH)2受熱分解的化學方程式xMgCO3·yMg(OH)2(x+y)MgO+xCO2+yH2O 。

(5). 根據各裝置的特點可以發現該定量實驗是這樣設計的，先用除去二氧化碳和水的空氣把整套裝置內的空氣排盡，再把一定質量的沉淀樣品加熱讓其完全分解，分解產生的氣體先通過濃硫酸吸收水，再通過堿石灰吸收二氧化碳，分別稱量濃硫酸和堿石灰的增重，即可計算出樣品的組成。所以①合理的實驗裝置連接順序為：C→A→B→D→。② 實驗一段時間后，當裝置B中無氣泡冒出時，停止加熱，說明沉淀樣品完全分解；然后打開E處的活塞，緩緩通入空氣數分鐘的目的是將裝置中生成的CO2和水蒸氣排入后續裝置被堿石灰和濃硫酸充分吸收。

③指導老師認為在上述實驗裝置末端還需再連接一個裝置D，其目的是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被原來的D裝置吸收，以致因測得二氧化碳的質量偏大導致碳酸鎂的含量偏多，所以若無此裝置，會使測出的x∶y的值偏大。