Question

（14分）堿式碳酸鎂有多種不同的組成，如：Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?yōu)榱舜_定某堿式碳酸鎂的組成，設(shè)下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：

①按上圖（夾持儀器未畫(huà)出）組裝好置后，首先進(jìn)行的操作是________。E處干燥管盛放的藥品是________________。

②稱取堿式碳酸鎂樣品m1g，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中；

稱量：裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量為m2g；裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量為m3g

③打開(kāi)活塞___________，關(guān)閉__________緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘。

④關(guān)閉活塞_______，打開(kāi)__________，點(diǎn)燃酒精燈加熱，待不再產(chǎn)生氣體為止。

⑤打開(kāi)活塞K1，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后拆下裝置，稱得洗氣瓶C的質(zhì)量為m4g；U形管D的質(zhì)量為m5g。實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下：m1 = 31g ，m2 =87.6g ，m3 = 74.7g，m4 = 89.4g ，m5 = 87.9g，計(jì)算推導(dǎo)：該堿式碳酸鎂的化學(xué)式為_(kāi)________________。

（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案，以下說(shuō)法你認(rèn)為正確的是______________（填字母）

A．硬質(zhì)玻璃管中有水凝結(jié)對(duì)測(cè)定結(jié)果有較大影響

B．不稱量堿式碳酸鎂樣品的質(zhì)量無(wú)法確定堿式碳酸鎂的組成

C．該實(shí)驗(yàn)裝置也可用于確定天然堿[aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c為正整數(shù))]的化學(xué)組成

Answer 1

（1）①檢查裝置的氣密性(1分) 堿石灰（1分）

③K1，K2 ； K3 （ 2分，兩空全對(duì)得2分，否則不給分）

④K1，K2 ； K3 （ 2分，兩空全對(duì)得2分，否則不給分）

⑤Mg4(OH)2 (CO3)3 （4分）

（2）A、C（4分，每個(gè)2分）

【解析】

試題分析：（1）①由實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)測(cè)量D裝置內(nèi)堿石灰增重質(zhì)量，計(jì)算生成的二氧化碳的質(zhì)量，通過(guò)測(cè)量C裝置的增重，計(jì)算生成的水的質(zhì)量，則該反應(yīng)組裝好儀器后首先需檢驗(yàn)裝置的氣密性；D裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，故干燥管E中可以盛放堿石灰（或氧化鈣），吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，防止其進(jìn)入D裝置中，影響測(cè)量結(jié)果；②稱取堿式碳酸鎂樣品m1g，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中；③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)裝置內(nèi)有空氣，含有水蒸氣和二氧化碳，會(huì)影響水蒸氣和二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定，故實(shí)驗(yàn)前要通入空氣，趕走裝置中含有水蒸氣和二氧化碳，減少誤差，活塞的操作方法是：打開(kāi)活塞K1、K2，關(guān)閉活塞K3；鼓入空氣A中堿石灰吸收空氣中水蒸氣和二氧化碳，趕盡裝置中含有水蒸氣和二氧化碳后，④關(guān)閉活塞K1、K2，打開(kāi)K3，加熱分解堿式碳酸鎂；⑤打開(kāi)活塞K1，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，使生成的水蒸氣和二氧化碳全部進(jìn)入C、D裝置，實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下：m1 = 31g ，m2 =87.6g ，m3 = 74.7g，m4 = 89.4g ，m5 = 87.9g，則m(H2O)=89.4-87.6=1.8g，m(CO2)=87.9-74.7=13.2g，可得：n(H2O)=0.1mol,n(CO2)=0.3mol，m(MgO)=31-1.8-13.2=16g，n(MgO)=0.4mol；故該樣品化學(xué)式為：Mg4(OH)2 (CO3)3；（2）A項(xiàng)硬質(zhì)玻璃管中有水凝結(jié)，測(cè)定的水的質(zhì)量偏小，對(duì)測(cè)定結(jié)果有較大影響，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)堿式碳酸鎂可以看做氫氧化鎂與碳酸鎂的混合物，則根據(jù)二氧化碳可以確定碳酸鎂，根據(jù)水可以確定氫氧化鎂，故不需要稱量樣品的質(zhì)量，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)天然堿[aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c為正整數(shù))]加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳與水，可以測(cè)定二氧化碳確定碳酸氫鈉，根據(jù)二氧化碳計(jì)算碳酸氫鈉分解生成的水，根據(jù)水的總量可以確定天然堿中的水，進(jìn)而確定碳酸鈉，故C項(xiàng)正確；本題選A、C。

考點(diǎn)：綜合定量實(shí)驗(yàn)。