Question

碱式碳酸镁密度小，是橡胶制品的优良填料。其组成一般以xMgCO₃·yMg(OH)₂·zH₂O表示。

【探究一】碱式碳酸镁的制备

碱式碳酸镁可用复盐MgCO₃·(NH₄)₂CO₃·H₂O作原料制备。取一定量的该复盐放入三颈烧瓶中，并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热（如图所示），按一定的液固比加入蒸馏水，开启搅拌器同时加入预定的氨水，待温度到达 40℃时开始分解，此时滴加卤水（氯化镁溶液）并继续滴入氨水，保持10分钟，一段时间后过滤洗涤，滤出的固体在120 ℃干燥得到碱式碳酸镁产品。

回答下列问题：

（1）①搅拌的目的是  ；②选择水浴加热方式，其优点是   。

（2）所得碱式碳酸镁产品中常检出有少量Cl^－，其原因是混有    （填化学式）。

（3）设计实验检验碱式碳酸镁中含有Cl^－

实验操作	实验现象	实验结论
①取样溶解，向样品溶液中滴加过量稀硝酸。 ②再向上述所得溶液加    溶液	现象①    ； 现象②    ；	含有 Cl^－

【探究二】定量测定碱式碳酸镁的组成

300℃

已知：碱式碳酸镁分解反应方程式为：xMgCO₃·yMg(OH)₂·zH₂O ="==" (x+y)MgO + xCO₂↑+ (y+z) H₂O

探究小组利用下图测定xMgCO₃·yMg(OH)₂·zH₂O组成。

实验步骤：

步骤1：检查装置的气密性，将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。

步骤2：打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭，称量相关装置的质量。

步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。

步骤4：      （请补充该步操作内容）。

步骤5：称量相关装置的质量。

某同学在实验过程中采集了如下数据：

A．反应前玻璃管的质量100.0 g

B．反应后玻璃管与残留固体总质量120.0 g

C．装置C实验后增重9.0 g

D．装置D实验后增重17.6 g

回答下列问题：

（1）检查整套实验装置气密性的方法如下：将装置Ａ的左端、装置Ｅ的右端分别接上导管，放入盛有水的烧杯中，    ，对装置Ｂ用酒精灯微热，观察，若    ，则气密性良好；

（2）如果没有装置A，则测定得到的Z值    （填“偏大”、“偏小”、“无影响”），

装置C中的酸为    （写名称）；  

（3）根据实验测定的数据，求出碱式碳酸铜（xMgCO₃·yMg(OH)₂·zH₂O）

中x∶y∶z=    （要求写出过程，4分）。

【交流反思】

（4）如果不称量装置C实验前后的增重，要根据实验数据，求出x∶y∶z的值，还可测量的实验数据是    。

Answer

【探究一】

（1）①使反应物充分混合接触，提高反应速率 ②反应物均匀受热

（2）NH4Cl

（3）步骤②硝酸银或AgNO3   现象①产生气泡   现象②白色沉淀

【探究二】

步骤4：打开活塞K，再次鼓入空气

（1）打开活塞Ｋ开关  若两端导管口处均出现气泡

（2）偏大 浓硫酸（浓字没有不得分）

（3）4∶1∶4

（4）样品的质量

【解析】

试题分析：（1）①搅拌的目的是使反应物充分混合接触，提高反应速率，②此反应采用水浴加热的优点是反应物均匀受热；（2）因为混有氯化铵所以常检查出有氯离子；（3）先加入硝酸除去碳酸根离子的干扰，再加入硝酸银，有白色沉淀生成说明确实有氯离子存在。【探究二】步骤4：打开活塞K，再次鼓入空气，（1）检查整套实验装置气密性的方法如下：将装置Ａ的左端、装置Ｅ的右端分别接上导管，放入盛有水的烧杯中，打开活塞Ｋ开关对装置Ｂ用酒精灯微热，观察，若若两端导管口处均出现气泡则气密性良好；（2）如果没有装置A，空气中的二氧化碳会干扰实验，是C、D的质量增大，C装置中盛放的是浓硫酸。

（3）xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O ="(x+y)MgO" + xCO2↑+ (y+z) H2O  

40 (x+y)    44x      18(y+z)

20 g       17.6 g     9.0 g

 得x=4y        

得x=z        

由于x、y、z都为正整数，得x=" 4" y="1" z=4      

（4）如果不称量装置C实验前后的增重，要根据实验数据，求出x∶y∶z的值，还可测量的实验数据是样品的质量。

考点：物质组成的探究