Question

【题目】碳酸镁晶须（MgCO3·nH2O，n = 1～5的整数）广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域。为测定碳酸镁晶须中n的值，学习小组设计了如下装置并进行了3次实验：（不考虑稀盐酸挥发）

【查阅资料】：

a、碳酸镁晶须受热分解，生成3种氧化物；

b、相对分子质量：［Mr(MgCO3)∶84、Mr(H2O)∶18、Mr(MgO)∶40、Mr(CO2)∶44］

【实验步骤】

① ；

②准确称取3.45g MgCO3·nH2O放在B装置中，连接仪器；

③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，称量C装置的质量；

④关闭弹簧夹a，打开分液漏斗活塞，缓缓滴入稀盐酸至不再产生气体为止；

⑤打开弹簧夹a， ；

⑥准确称量C装置的质量（如表）；

编 号	1	2	3
实验前	228.00	228.00	228.00
实验后	229.10	229.11	229.09

⑦重复上述步骤；

⑧根据数据进行计算。

【实验分析及数据处理】

（1）A装置中盛放的溶液是 ，其目的是

（2）D装置的作用是 ；

（3）计算碳酸镁晶须中的n值： （要有计算过程）

【实验反思】

（4）实验结果与理论值有偏差，可以在B、C增加一个 装置以减少误差；

（5）下列选项中，会造成实验结果偏大的是 ；偏小的是 ；

①反应结束后，没有通空气；②称量C装置前，没有通空气；

③没有A装置；④没有D装置；

（6）为精确测定n的值，在老师指导下，小组同学称取13.8 g MgCO3·nH2O进行热重分析，并绘制出如图所示的热重曲线示意图。则：

①t2℃时，剩余固体为 （填化学式）；

②最终剩余的4.0 g物质是 （填化学式）；

③碳酸镁晶须完全分解的化学方程式为： 。

Answer 1

【答案】实验步骤：检查装置气密性 鼓入空气一段时间（1）氢氧化钠溶液 除去空气中二氧化碳（2）防止空气中二氧化碳进入C装置（3）n=3（4）浓硫酸吸水（5）②③④ ①（6）MgCO3·H2O MgO MgCO3·3H2O MgO + CO2↑ + 3H2O

【解析】

试题分析：该实验中要密切注意气体的量，否则会影响实验，实验首先要检查装置气密性，打开弹簧夹a，鼓入空气一段时间后，准确称量C装置的质量，）A装置中盛放的溶液是氢氧化钠溶液，其目的是除去空气中二氧化碳，D装置的作用是防止空气中二氧化碳进入C装置。3次实验C装置平均增重（1.1+1.11+1.09）g/3=1.1g

MgCO3?nH2O～CO2

84+18n 44

3.45g 1.1g

列比例式得(84+18n):3.45克=44:1.1克；解得n=3.实验结果与理论值有偏差，可以在B、C增加一个浓硫酸吸水装置以减少误差；过程中会造成实验结果偏大的是：称量C装置前，没有通空气；没有A装置；没有D装置会使得空气中的二氧化碳进入装置中，影响实验；偏小的是：反应结束后，没有通空气，会使得装置内残留一部分生成的二氧化碳气体，从而试验数值；为精确测定n的值，称取13.8 g MgCO3·nH2O进行热重分析，并绘制出如图所示的热重曲线示意图。则：t2℃时，剩余固体为MgCO3·H2O；最终剩余的4.0 g物质是MgO；③碳酸镁晶须完全分解的化学方程式为：MgCO3·3H2O MgO + CO2↑ + 3H2O。