Question

某化学实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO₃溶液中， 发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。

I .提出假设：

（1）甲同学：可能只是MgCO₃；

乙同学：可能只是______________；

丙同学：可能是：xMgCO₃·yMg(OH)₂。

（2）在探究沉淀成分前，需将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥。洗涤沉淀的操作方法是____________________________________________________________。

（3）请设计一个简单的实验证明乙同学的假设是错误的_________________________。

Ⅱ.定量实验探究：取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成（部分固定夹持装置未画出），经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀样品的组成，得出丙同学的假设是正确的。请回答下列问题：

（4）写出xMgCO₃·yMg(OH)₂受热分解的化学方程式______________________。（用x、y表示）

（5）①合理的实验装置连接顺序为：_____→_____→_____→_____→。（各装置只使用一次）

② 实验一段时间后，当装置B中___________（填实验现象）时，停止加热，说明沉淀样品完全分解；然后打开E处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是________________。

③指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D，若无此装置，.则会使测出的x∶y的值________________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

Answer

Mg(OH)2 向过滤器（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2〜3次 取沉淀物少许于试管中，加入足量稀盐酸(或稀硫酸、稀硝酸）时全部溶解，并产生气泡 (或其他合理答案） xMgCO3·yMg(OH)2(x+y)MgO+xCO2+yH2O CABD 无气泡冒出 将装置中生成的CO2和水蒸气排入后续装置 偏大

【解析】镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，产生大量的气泡应该是氢气，溶液的浅红色加深说明溶液的碱性变强了，由此推测白色不溶物可能含氢氧化镁，因为氢氧化镁为中强碱；碱性变强还有一个可能就是碳酸氢钠转化为碳酸钠，因为碳酸钠的水解程度比碳酸氢钠大，所以碱性变强。

(1).综合甲和丙的假设，乙的假设只能是 Mg(OH)2

(2).洗涤沉淀的操作方法是向过滤器（或漏斗）中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2〜3次 。

(3). 乙假设与甲和丙最大的不同就是不含碳酸镁，可以利用碳酸镁可与酸反应生成二氧化碳气体来证明乙的假设是错误的，所以可以这样设计：取沉淀物少许于试管中，加入足量稀盐酸(或稀硫酸、稀硝酸）时全部溶解，并产生气泡

(4). xMgCO3·yMg(OH)2受热分解的化学方程式xMgCO3·yMg(OH)2(x+y)MgO+xCO2+yH2O 。

(5). 根据各装置的特点可以发现该定量实验是这样设计的，先用除去二氧化碳和水的空气把整套装置内的空气排尽，再把一定质量的沉淀样品加热让其完全分解，分解产生的气体先通过浓硫酸吸收水，再通过碱石灰吸收二氧化碳，分别称量浓硫酸和碱石灰的增重，即可计算出样品的组成。所以①合理的实验装置连接顺序为：C→A→B→D→。② 实验一段时间后，当装置B中无气泡冒出时，停止加热，说明沉淀样品完全分解；然后打开E处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是将装置中生成的CO2和水蒸气排入后续装置被碱石灰和浓硫酸充分吸收。

③指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D，其目的是防止空气中的水蒸气和二氧化碳被原来的D装置吸收，以致因测得二氧化碳的质量偏大导致碳酸镁的含量偏多，所以若无此装置，会使测出的x∶y的值偏大。