Question

轻质碳酸镁（化学式为4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O）是制取氧化镁、颜料、油漆、日用化妆品的工业原料．
【制取轻质碳酸镁】工业上可利用工业副产品氢氧化镁悬浮液（含有的硫酸钠等物质均不与二氧化碳气体反应）采用碳化法制取轻质碳酸镁．
（1）氢氧化镁悬浮液和二氧化碳在一定条件下生成MgCO₃?3H₂O沉淀，经过滤、洗涤获得纯净的MgCO₃?3H₂O，该反应的化学方程式为：______，最后加热
MgCO₃?3H₂O分解生成轻质碳酸镁，化学方程式为
5MgCO₃?3H₂O4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O+CO₂↑+10H₂O．
（2）过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、______和______，MgCO₃?3H₂O沉淀的洗涤干净的标准是取最后一次洗涤液，滴加3滴氯化钡溶液，______，说明已洗净．
【测定轻质碳酸镁的纯度】轻质碳酸镁与稀盐酸反应生成CO₂等物质并放出热量，关系式为 4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂．如图是实验室测定产品中轻质碳酸镁含量的装置．
（3）检查装置气密性，其中检查图Ⅱ装置气密性的具体操作方法是将水注入图Ⅱ中，弹簧夹夹紧橡胶管，提升量气管高度形成液差，一段时间后，液差______，说明装置气密性良好．
（4）称量2.5g样品装入试管2，在试管1中加入足量的稀盐酸．向图Ⅱ装置中放入水和油，调节左右液面相平，读取量气管的刻度为10ml；将试管1中稀盐酸加到试管2中的具体操作方法是______，待观察试管2中不再产生时，读取量气管的刻度为54mL．
（5）读取量气管内最终液面刻度前，需要进行的操作是______．
（6）实验中量气管的最佳规格是______ml（填“50”、“100”或“150”）
（7）计算样品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的质量分数．（已知：4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的相对分子质量为466，常温下CO₂的密度约为2.0g/L，要求计算过程，计算结果保留一位小数，）
【交流讨论】
（8）图Ⅰ装置橡胶管A的作用是______，图Ⅱ装置食用油的作用是______；
（9）下列会影响测量结果的事项是______．
A．未冷却就读取量气管中液面刻度
B．原装置中的空气
C．试管1中稀盐酸的体积．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据氢氧化镁悬浮液和二氧化碳在一定条件下生成MgCO₃?3H₂O沉淀的信息回答．
（2）根据回答前一空；根据硫酸钠的性质回答后一空．
（3）根据液体能产生压强考虑回答．
（4）根据装置的结构回答．
（5）根据液柱造成的压强会影响气体体积回答．
（6）根据反应生成气体的体积判断量程．
（7）根据二氧化碳的密度计算出它的质量，再根据关系式 4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂计算MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的质量，最后求质量分数．
（8）根据气压原理回答前一空；根据二氧化碳的溶解性回答后一空．
（9）A、根据气体热胀冷缩的性质判断．
B、根据原装置中的空气与反应后剩余在装置中的气体体积相等判断，
C、根据试管1中稀盐酸的体积变化不大判断．
解答：解：（1）根据信息“氢氧化镁悬浮液和二氧化碳在一定条件下生成MgCO₃?3H₂O沉淀”右得方程式为Mg（OH）₂+CO₂+2H₂O═MgCO₃?3H₂O．
（2）过滤操作使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；由于硫酸钠能和可溶的钡盐反应生成白色沉淀，如沉淀没洗涤干净，则含有硫酸钠，滴加3滴氯化钡溶液，会生成白色沉淀，否则无沉淀生成．
（3）将水注入图Ⅱ中，弹簧夹夹紧橡胶管，提升量气管高度形成液差，如装置严密，气体压强不会减小，一段时间后，液差不变．
（4）将试管1中稀盐酸加到试管2中的具体操作方法是：倾斜试管1，让稀盐酸从支管口流出进入试管2．
（5）读取量气管内最终液面刻度前，需要进行的操作是调节量气管高度，使左右液面相平，否则管中的液柱能产生压强，对管中的气体进行压缩或拉伸，影响气体的体积测定．
（6）反应生成气体的体积为54mL，50mL的量气管量程太小，150mL的量气管不精确，所以选择100mL的量气管．
（7）解：设样品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的质量分数为x
4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂
  466      176
2.5g×x     （54-10）×10^-3L×2.0g/L


x=93.2%
答：样品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的质量分数为93.2%．
（8）试管2中反应生成的气体会使容器内压强增大，不利于使试管1中的液体进入试管2，图Ⅰ装置橡胶管A的作用是使试管1与试管2中气压相等，易于将稀盐酸从试管1加到试管2中，使稀盐酸的体积不引起测量误差；因二氧化碳能溶解于水，为了测定二氧化碳气体的体积准确，在装置中加入了二氧化碳不能溶于其中的食用油．
（9）A、二氧化碳气体受热体积膨胀，未冷却就读取量气管中液面刻度，测得气体的体积不准确，所以正确．
B、原装置中的空气与反应后剩余在装置中的气体体积相等，所以错误．
C、反应只消耗试管1中稀盐酸中的少许溶质，溶液的体积基本不变，所以错误．
故答案为：
（1）Mg（OH）₂+CO₂+2H₂O═MgCO₃?3H₂O；
（2）玻璃棒；漏斗（或漏斗；玻璃棒）；无白色沉淀出现或无明显现象等合理答案；
（3）不变；
（4）倾斜试管1，让稀盐酸从支管口流出进入试管2；气泡；
（5）调节量气管高度，使左右液面相平；
（6）100；
（7）解：设样品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的质量分数为x
4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂
  466 176
2.5g×x （54-10）×10^-3L×2.0g/L


x=93.2%
答：样品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的质量分数为93.2%．
（8）使试管1与试管2中气压相等，易于将稀盐酸从试管1加到试管2中，使稀盐酸的体积不引起测量误差；防止二氧化碳溶于水，影响实验；
（9）A．
点评：科学探究题是中考命题中一道亮丽的风景线，它往往从生活、生产实际出发，对身边常见物质或有趣的现象进行探究，既考查了学生综合运用知道的能力，又让学生体验科学探究的魅力，同时将探究结论应用在实际生活，体现了科学探究的意义和价值，这正是新课标中考的要求和方向．