Question

某�；瘜W興趣小組參觀堿式碳酸鎂的生產(chǎn)后，知道了以水氯鎂石（主要成分為MgCl₂?6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂[xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O]的主要流程如下：

[問題討論]
（1）上述流程中濾液的主要溶質（寫化學式）

 

，檢驗其中陽離子要用的試劑有（填序號）

 

．
A．氧化鈣   B．稀鹽酸   C．紫色石蕊試液  D．硫酸鈉溶液
（2）上述流程中NH₃被循環(huán)使用，流程中生成NH₃的化學方程式為

 

．
（3）流程中“加熱”這一環(huán)節(jié)每生成l個分子xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O需消耗氨的分子數(shù)為

 

（用代數(shù)式）．
（4）判斷堿式碳酸鎂是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加（填序號）

 

，然后觀察現(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
[組成探究一]
（5）已知高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO，用下列裝置設計實驗測定堿式碳酸鎂的組成，裝置連接從左到右依次為A→

 

→

 

→D．

（6）取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g、CO₂1.76g，通過計算確定堿式碳酸鎂的化學式為

 

．
計算過程：
[組成探究二]

（7）有同學對用鹽酸有異議，認為用硫酸更好．你的看法是（填序號）

 

；
A．同意    B．不同意     C．不確定
你的理由是

 

．
（8）稱得的溶液質量為

 

 g[提示：可用（6）中數(shù)據(jù)]
[組成探究三]
更為精確的測量堿式碳酸鎂受熱分解過程中時間與剩余固體質量，作出如圖的坐標圖
（9）試回答

①加熱時，該晶體開始發(fā)生化學變化的時刻是

 

（填“t₁”、“t₃”或“t₅”）．
②t₄～t₅時間段固體為（寫化學式）

 

和MgO的混和物．
③t₂～t₃時間段固體的化學式為（用含x、y的化學式也算對）

 

．

Answer 1

考點：物質的相互轉化和制備,實驗探究物質的組成成分以及含量,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)向氯化鎂溶液中加入氨氣、二氧化碳，加熱，反應能生成堿式碳酸鎂和氯化銨，過濾后濾液的主要溶質是氯化銨，銨根離子能和顯堿性的物質反應生成氨氣，氨氣的水溶液能使石蕊試液變藍色，氧化鈣能和水反應生成顯堿性的氫氧化鈣溶液，可以用氧化鈣、石蕊試液檢驗氯化銨中的銨根離子進行解答；
（2）根據(jù)氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應能生成氯化鈣、水和氨氣進行解答；
 （3）根據(jù)NH₃+H₂O═NH₃?H₂O，由化學方程式可知，一個氨分子對應著一個銨根離子，根據(jù)質量守恒定律，氯化鎂反應生成氯化銨時，應該是一個氯化鎂轉化成兩個氯化銨，即MgCl₂→2NH₄Cl，即2個氨氣分子反應時，能生成1個氯化鎂，亦即生成含有1個鎂離子的化合物時，需要2個氨氣分子，l個分子xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O中含有（x+y）個鎂離子，需要氨的分子數(shù)為2（x+y）進行解答；
（4）根據(jù)如果堿式碳酸鎂洗滌的不干凈，向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸銀的混合液時，殘留的氯化銨能和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸銨；而加入鹽酸和氯化鋇的混合液或碳酸鈉溶液或稀鹽酸時，無明顯現(xiàn)象進行解答；
（5）根據(jù)堿式碳酸鎂受熱分解時，生成的氣體通過濃硫酸時，如果濃硫酸增重，說明生成的氣體中含有水，再通入澄清石灰水時，如果石灰水變渾濁，說明生成的氣體中含有二氧化碳進行解答；
（6）根據(jù)生成水的質量為：4.66g-2.00g-1.76g=0.9g，堿式碳酸鎂的相對分子質量為：84x+58y+18z，以及鎂、碳、氫元素的質量進行解答；
（7）根據(jù)鹽酸易揮發(fā)，可能導致實驗誤差較大進行解答；
（8）根據(jù)溶液的質量等于混合前的總質量減去生成二氧化碳的質量進行解答；
（9）根據(jù)在加熱到t₁時xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時間段和t₃～t₄時間段個固體的質量變化比較少，而t₅～t₆時間段固體質量變化較大，原因是t₁～t₂時間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時間段完全脫水，在t₄時完全生成CaSO₄，在t₅～t₆時間段溫度較高，CaSO₄開始分解，質量變化較大進行解答．

解答：解：（1）向氯化鎂溶液中加入氨氣、二氧化碳，加熱，反應能生成堿式碳酸鎂和氯化銨，過濾后濾液的主要溶質是氯化銨，化學式是NH₄Cl，銨根離子能和顯堿性的物質反應生成氨氣，氨氣的水溶液能使石蕊試液變藍色，氧化鈣能和水反應生成顯堿性的氫氧化鈣溶液，可以用氧化鈣、石蕊試液檢驗氯化銨中的銨根離子．
故填：NH₄Cl；AC．
（2）氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應能生成氯化鈣、水和氨氣，反應的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O． 
故填：2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
 （3）因為NH₃+H₂O═NH₃?H₂O，由化學方程式可知，一個氨分子對應著一個銨根離子，根據(jù)質量守恒定律，氯化鎂反應生成氯化銨時，應該是一個氯化鎂轉化成兩個氯化銨，即MgCl₂→2NH₄Cl，即2個氨氣分子反應時，能生成1個氯化鎂，亦即生成含有1個鎂離子的化合物時，需要2個氨氣分子，l個分子xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O中含有（x+y）個鎂離子，需要氨的分子數(shù)為2（x+y）．
故填：2（x+y）．
（4）如果堿式碳酸鎂洗滌的不干凈，向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸銀的混合液時，殘留的氯化銨能和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀和硝酸銨；而加入鹽酸和氯化鋇的混合液或碳酸鈉溶液或稀鹽酸時，無明顯現(xiàn)象．
故填：B．   
（5）堿式碳酸鎂受熱分解時，生成的氣體通過濃硫酸時，如果濃硫酸增重，說明生成的氣體中含有水，再通入澄清石灰水時，如果石灰水變渾濁，說明生成的氣體中含有二氧化碳．
故填：C；B．
（6）生成水的質量為：4.66g-2.00g-1.76g=0.9g，
堿式碳酸鎂的相對分子質量為：84x+58y+18z，
鎂元素的質量為：2.00g×

24

40

×100%=1.2g，
碳元素的質量為：1.76g×

12

44

×100%=0.48g，
氫元素的質量為：0.9g×

2

18

×100%=0.1g，
則有：4.66g×

(x+y)×24

84x+58y+18z

×100%=1.2g，
4.66g×

12x

84x+58y+18z

×100%=0.48g，
4.66g×

2z

84x+58y+18z

×100%=0.1g，
解得：x=4，y=1，z=4，
堿式碳酸鎂的化學式為：4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O．
故填：4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O．
（7）因為鹽酸易揮發(fā)，可能導致實驗誤差較大．
故填：A． 
（8）稱得的溶液質量為：4.66g+20.0g-1.76g=22.9g．
故填：22.9．
（9）在加熱到t₁時xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時間段和t₃～t₄時間段個固體的質量變化比較少，而t₅～t₆時間段固體質量變化較大，原因是t₁～t₂時間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時間段完全脫水，在t₄時完全生成CaSO₄，在t₅～t₆時間段溫度較高，CaSO₄開始分解，質量變化較大．
故填：①t₁．②Mg（OH）₂③xMgCO₃?yMg（OH）₂或4MgCO₃?Mg（OH）₂．

點評：本考點屬于鹽的性質中實驗方法和過程的探究，根據(jù)物質的化學性質，要認真分析，不僅要把握實驗設計的每一個步驟中的實驗目的，還要加強記憶除去常用離子的方法，從而突破難點．有關的計算要準確，本考點經(jīng)常出現(xiàn)在實驗題中．