Question

体操运动员在完成单杠、吊环项目时常用“镁粉”搓手，以起到防滑效果。某种“镁粉”中可能含有Mg、MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃中的一种或两种固体，实验小组对其成分展开了探究。

已知：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O    MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑

（1）探究“镁粉”中是否含有Mg和MgCO₃

①取少量样品，如图所示进行实验。观察到a试管中有气泡产生，b试管中产生的现象是澄清石灰水变浑浊，则证明“镁粉”中一定含有______。

②为证明“镁粉”中是否含有Mg，小明将燃着的木条放在图中b试管口上方，木条熄灭。但同学们指出，该实验不能达成实验目的，需要将图中的澄清石灰水替换成浓NaOH溶液，目的是______________。小明按照修改后的实验方案重复上述实验，观察到b试管中无明显现象，证明“镁粉”中______________。

（2）探究“镁粉”中是否还含有MgO及Mg(OH)₂

【实验过程】

Ⅰ.用MgO、Mg(OH)₂和MgCO₃三种固体分别做性质实验。分别取0.5g三种固体粉末，每次取样方法如图2所示：

逐滴加入相同溶质质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失。在下表中记录消耗的同浓度稀盐酸的体积（以下体积均在同一条件下测定，且保留到小数点后1位）

	MgO	Mg(OH)2	MgCO3
消耗稀盐酸的体积 /mL	10.4	7.2	5.0

Mg(OH)₂与盐酸发生中和反应的化学方程式为_____________。

Ⅱ.取“镁粉”样品0.5 g，加入上述稀盐酸至粉末恰好溶解。此时消耗稀盐酸的体积约为5.3 mL。

【实验分析及结论】

“镁粉”不只含有MgCO₃。理由是____________________________________。

【实验反思】

为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：分别取0.5 g“镁粉”和0.5 g_________，加入足量稀盐酸，测定生成的气体体积分别为119mL和140mL。由此可知“镁粉”中含有MgCO₃的质量分数为___________。

Answer

（1）①MgCO3；②把二氧化碳全部吸收；没有Mg；

（2）Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O；0.5g“镁粉”消耗稀盐酸的体积与0.5gMgCO3消耗稀盐酸的体积不相等；MgCO3；85%。

【解析】

试题分析：（1）① 将盐酸加入到“镁粉”中的现象是a试管中有气泡产生，b试管中澄清石灰水变浑浊，证明产生了CO2；一定有二氧化碳与氢氧化钙的反应发生，故一定含有MgCO3；②因为二氧化碳的灭火作用，故先除掉二氧化碳，则需要将图中的澄清石灰水替换成氢氧化钠浓溶液，再证明是否有氢气生成，如果观察到b试管中无明显现象，则推测“镁粉”中一定不含有镁。所以将图中的澄清石灰水替换成浓NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收；通过实验证明 “镁粉”中无Mg单质；（2）【实验过程】Ⅰ．根据复分解反应的书写特点“内项结合，外项结合”，则Mg(OH)2与盐酸发生中和反应产生盐和水的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O。【实验分析及结论】根据表格中的数据和“取“镁粉”样品0.5g，加入上述稀盐酸至粉末恰好溶解．此时消耗稀盐酸的体积约为5.3mL”，则推测“镁粉”不只含有MgCO3，理由是0.5g MgCO3消耗的盐酸体积与0.5g“镁粉”消耗的盐酸体积不相等；【实验反思】为确定“镁粉”的具体成分，同学们认为还需要补充如下实验：分别取0.5g“镁粉”和0.5g MgCO3，加入足量稀盐酸，测定生成的气体体积分别为119mL和140mL。设MgCO3的质量为x，则x÷0.5g=119ml÷140ml，解得x=0.425g，则(0.425g÷0.5g)×100%=85%，由此可知“镁粉”中含有MgCO3的质量分数为85%。

考点：考查化学实验方案的设计、物质成分的确定及含量的计算、化学方程式的书写等知识。