Question

6．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 xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O 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（圖1）

（1）操作③的名稱(chēng)是過(guò)濾．
（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；
②2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
（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B（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）₂CO₃•H₂O 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（如圖2所示），加入一定量蒸餾水，開(kāi)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．
Ⅱ測(cè)定堿式碳酸鎂的組成
【查閱資料】
①M(fèi)gCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO₂↑．②Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（圖3）

（5）C 中的物質(zhì)是濃硫酸（填名稱(chēng)）．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．
【數(shù)據(jù)分析】
（6）取堿式碳酸鎂[xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O]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(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．
（7）若沒(méi)有 A 裝置，則測(cè)定得到的 z 值偏大（填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 （1）操作③的名稱(chēng)是過(guò)濾，通過(guò)過(guò)濾能夠把固體和液體分離；
（2）加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣；
（3）氯離子能和銀離子結(jié)合成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化銀；
（4）反應(yīng)物接觸越充分，分解速率越快；
（5）濃硫酸具有吸水性，可以用作某些氣體的干燥劑；
相同條件下，氫氧化鈉的溶解度遠(yuǎn)大于氫氧化鈣的溶解度；
（6）根據(jù)提供的數(shù)據(jù)及其反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算判斷相關(guān)方面的問(wèn)題；
（7）若沒(méi)有 A 裝置，空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置中．

解答 解：（1）操作③的名稱(chēng)是過(guò)濾，提供過(guò)濾把液體和固體分離．
故填：過(guò)濾．
（2）上述流程中，加熱條件下，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）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
故填：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
（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．
故填：使反應(yīng)物充分混合接觸，提高反應(yīng)速率；反應(yīng)物受熱均勻．
（5）C 中的物質(zhì)是濃硫酸，用來(lái)吸收水蒸氣；
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．
故填：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．
（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，
MgCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+CO₂↑ 
84                  40     44
x                     y    1.76g
$\frac{84}{x}$=$\frac{40}{y}$=$\frac{44}{1.76g}$，
x=3.36g，y=1.6g，
設(shè)堿式碳酸鎂中氫氧化鎂質(zhì)量為z，
堿式碳酸鎂分解生成氧化鎂質(zhì)量為：2.00g-1.6g=0.4g，
Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O，
58                    40
z                    0.4g
$\frac{58}{z}$=$\frac{40}{0.4g}$，
z=0.58g，
$\frac{3.36g}{84}$：$\frac{0.58g}{58}$=x：y，
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．
故填：偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．