Question

4．已知某种治疗胃病药品的主要成份是铝碳酸镁片，化学式为Al_aMg_b（OH）₁₆CO₃•4H₂O，假设药品中的其它成份受热不分解、不溶于水且不与稀硫酸反应．某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成．

取m g该药片，研成粉末放入硬质玻璃管中，加热，充分反应后测得装置C增重2.16g，装置D增重0.44g．
（1）铝碳酸镁片加热分解的产物为Al₂O₃、MgO、CO₂和水，则为分别测定CO₂和水的质量，装置C和D中盛放的药品应选择：C③，D②（填序号）．
①浓硫酸          ②碱石灰            ③氯化钙           ④纯碱
（2）实验开始前先通入一定量空气，其操作方法是关闭弹簧夹b，打开弹簧夹
a，目的是排尽空气防干扰．
（3）一段时间后，打开弹簧夹b，关闭弹簧夹a，点燃酒精灯加热，充分反应后，停止加热，继续通入空气至玻璃管冷却的目的是③（填序号）．
①排净空气防爆炸
②防止空气中水和二氧化碳进入C、D影响测定
③使生成水和二氧化碳进入C、D被充分吸收．

Answer 1

分析 （1）分析本题的实验装置可知，样品铝碳酸镁片在加热条件下分解生成铝和镁的氧化物、CO₂、H₂O，装置C中应放入能吸水的物质，但不能吸收二氧化碳气体，否则无法确定生成的水和二氧化碳各自的质量；
（2）实验开始前先通入一段时间空气，气目的是赶净装置B中的二氧化碳和水蒸气，确保CD两装置吸收的水蒸气、二氧化碳全部是样品分解生成的；
（3）一段时间后，打开弹簧夹，继续通入空气至玻璃管冷却的目的是 使生成的水和二氧化碳进入C、D被充分吸收．

解答 解：（1）分析本题的实验装置可知，样品铝碳酸镁片在加热条件下分解生成铝和镁的氧化物、CO₂、H₂O，装置C中应放入能吸水的物质，但不能吸收二氧化碳气体，否则无法确定生成的水和二氧化碳各自的质量，所以装置C中是吸收水蒸气，利用无水CaCl₂或P₂O₅  可以吸收，装置D是吸收二氧化碳气体的装置，可以利用碱石灰吸收二氧化碳气体；
（2）实验开始前先通入一段时间空气，气目的是赶净装置B中的二氧化碳和水蒸气，确保CD两装置吸收的水蒸气、二氧化碳全部是样品分解生成的；
（3）所以通入的空气必须先除去空气中的水和二氧化碳A装置中应放入碱石灰或固体氢氧化钠，实验开始前先通入一段时间空气，其目的是排除装置B中的CO₂、H₂O，其操作方法是；关闭弹簧夹b，打开弹簧夹a；当B处的酒精灯点燃后以及反应结束后一段时间内仍然要通入空气的目的是排出固体分解产生的CO₂、H₂O，使其被充分吸收，其操作方法是；关闭弹簧夹b，打开弹簧夹a；
故答案为：（1）③、②；（ 2 ） b、a、排尽装置内空气，防止干扰；  （3）b、a、③．

点评 根据装置图中各装置的作用，推断实验过程中该装置的操作方法，参与到实验的探究活动中，此为解答类似探究问题的方法．本题考查了物质性质的探究实验方法，实验方案设计和物质组成的计算分析，图象分析计算的应用，掌握分析方法，物质性质是解题关键，题目难度较大．