Question

某�；瘜W(xué)興趣小組參觀堿式碳酸鎂的生產(chǎn)后，知道了以水氯鎂石（主要成分為MgCl₂?6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂[xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O]的主要流程如下：

[問題討論]
（1）上述流程中濾液的主要溶質(zhì)（寫化學(xué)式）

 

，檢驗(yàn)其中陽離子要用的試劑有（填序號(hào)）

 

．
A．氧化鈣   B．稀鹽酸   C．紫色石蕊試液  D．硫酸鈉溶液
（2）上述流程中NH₃被循環(huán)使用，流程中生成NH₃的化學(xué)方程式為

 

．
（3）流程中“加熱”這一環(huán)節(jié)每生成l個(gè)分子xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O需消耗氨的分子數(shù)為

 

（用代數(shù)式）．
（4）判斷堿式碳酸鎂是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加（填序號(hào)）

 

，然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．鹽酸和氯化鋇的混合液   B．硝酸和硝酸銀的混合液   C．碳酸鈉溶液  D．稀鹽酸
[組成探究一]
（5）已知高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO，用下列裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定堿式碳酸鎂的組成，裝置連接從左到右依次為A→

 

→

 

→D．

（6）取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g、CO₂1.76g，通過計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式為

 

．
計(jì)算過程：
[組成探究二]

（7）有同學(xué)對(duì)用鹽酸有異議，認(rèn)為用硫酸更好．你的看法是（填序號(hào)）

 

；
A．同意    B．不同意     C．不確定
你的理由是

 

．
（8）稱得的溶液質(zhì)量為

 

 g[提示：可用（6）中數(shù)據(jù)]
[組成探究三]
更為精確的測(cè)量堿式碳酸鎂受熱分解過程中時(shí)間與剩余固體質(zhì)量，作出如圖的坐標(biāo)圖
（9）試回答

①加熱時(shí)，該晶體開始發(fā)生化學(xué)變化的時(shí)刻是

 

（填“t₁”、“t₃”或“t₅”）．
②t₄～t₅時(shí)間段固體為（寫化學(xué)式）

 

和MgO的混和物．
③t₂～t₃時(shí)間段固體的化學(xué)式為（用含x、y的化學(xué)式也算對(duì)）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)向氯化鎂溶液中加入氨氣、二氧化碳，加熱，反應(yīng)能生成堿式碳酸鎂和氯化銨，過濾后濾液的主要溶質(zhì)是氯化銨，銨根離子能和顯堿性的物質(zhì)反應(yīng)生成氨氣，氨氣的水溶液能使石蕊試液變藍(lán)色，氧化鈣能和水反應(yīng)生成顯堿性的氫氧化鈣溶液，可以用氧化鈣、石蕊試液檢驗(yàn)氯化銨中的銨根離子進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)能生成氯化鈣、水和氨氣進(jìn)行解答；
 （3）根據(jù)NH₃+H₂O═NH₃?H₂O，由化學(xué)方程式可知，一個(gè)氨分子對(duì)應(yīng)著一個(gè)銨根離子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氯化鎂反應(yīng)生成氯化銨時(shí)，應(yīng)該是一個(gè)氯化鎂轉(zhuǎn)化成兩個(gè)氯化銨，即MgCl₂→2NH₄Cl，即2個(gè)氨氣分子反應(yīng)時(shí)，能生成1個(gè)氯化鎂，亦即生成含有1個(gè)鎂離子的化合物時(shí)，需要2個(gè)氨氣分子，l個(gè)分子xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O中含有（x+y）個(gè)鎂離子，需要氨的分子數(shù)為2（x+y）進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)如果堿式碳酸鎂洗滌的不干凈，向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸銀的混合液時(shí)，殘留的氯化銨能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸銨；而加入鹽酸和氯化鋇的混合液或碳酸鈉溶液或稀鹽酸時(shí)，無明顯現(xiàn)象進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)堿式碳酸鎂受熱分解時(shí)，生成的氣體通過濃硫酸時(shí)，如果濃硫酸增重，說明生成的氣體中含有水，再通入澄清石灰水時(shí)，如果石灰水變渾濁，說明生成的氣體中含有二氧化碳進(jìn)行解答；
（6）根據(jù)生成水的質(zhì)量為：4.66g-2.00g-1.76g=0.9g，堿式碳酸鎂的相對(duì)分子質(zhì)量為：84x+58y+18z，以及鎂、碳、氫元素的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（7）根據(jù)鹽酸易揮發(fā)，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大進(jìn)行解答；
（8）根據(jù)溶液的質(zhì)量等于混合前的總質(zhì)量減去生成二氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（9）根據(jù)在加熱到t₁時(shí)xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時(shí)間段和t₃～t₄時(shí)間段個(gè)固體的質(zhì)量變化比較少，而t₅～t₆時(shí)間段固體質(zhì)量變化較大，原因是t₁～t₂時(shí)間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時(shí)間段完全脫水，在t₄時(shí)完全生成CaSO₄，在t₅～t₆時(shí)間段溫度較高，CaSO₄開始分解，質(zhì)量變化較大進(jìn)行解答．

解答：解：（1）向氯化鎂溶液中加入氨氣、二氧化碳，加熱，反應(yīng)能生成堿式碳酸鎂和氯化銨，過濾后濾液的主要溶質(zhì)是氯化銨，化學(xué)式是NH₄Cl，銨根離子能和顯堿性的物質(zhì)反應(yīng)生成氨氣，氨氣的水溶液能使石蕊試液變藍(lán)色，氧化鈣能和水反應(yīng)生成顯堿性的氫氧化鈣溶液，可以用氧化鈣、石蕊試液檢驗(yàn)氯化銨中的銨根離子．
故填：NH₄Cl；AC．
（2）氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)能生成氯化鈣、水和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O． 
故填：2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
 （3）因?yàn)镹H₃+H₂O═NH₃?H₂O，由化學(xué)方程式可知，一個(gè)氨分子對(duì)應(yīng)著一個(gè)銨根離子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氯化鎂反應(yīng)生成氯化銨時(shí)，應(yīng)該是一個(gè)氯化鎂轉(zhuǎn)化成兩個(gè)氯化銨，即MgCl₂→2NH₄Cl，即2個(gè)氨氣分子反應(yīng)時(shí)，能生成1個(gè)氯化鎂，亦即生成含有1個(gè)鎂離子的化合物時(shí)，需要2個(gè)氨氣分子，l個(gè)分子xMgCO₃?yMg（OH）₂?zH₂O中含有（x+y）個(gè)鎂離子，需要氨的分子數(shù)為2（x+y）．
故填：2（x+y）．
（4）如果堿式碳酸鎂洗滌的不干凈，向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸銀的混合液時(shí)，殘留的氯化銨能和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸銨；而加入鹽酸和氯化鋇的混合液或碳酸鈉溶液或稀鹽酸時(shí)，無明顯現(xiàn)象．
故填：B．   
（5）堿式碳酸鎂受熱分解時(shí)，生成的氣體通過濃硫酸時(shí)，如果濃硫酸增重，說明生成的氣體中含有水，再通入澄清石灰水時(shí)，如果石灰水變渾濁，說明生成的氣體中含有二氧化碳．
故填：C；B．
（6）生成水的質(zhì)量為：4.66g-2.00g-1.76g=0.9g，
堿式碳酸鎂的相對(duì)分子質(zhì)量為：84x+58y+18z，
鎂元素的質(zhì)量為：2.00g×

24

40

×100%=1.2g，
碳元素的質(zhì)量為：1.76g×

12

44

×100%=0.48g，
氫元素的質(zhì)量為：0.9g×

2

18

×100%=0.1g，
則有：4.66g×

(x+y)×24

84x+58y+18z

×100%=1.2g，
4.66g×

12x

84x+58y+18z

×100%=0.48g，
4.66g×

2z

84x+58y+18z

×100%=0.1g，
解得：x=4，y=1，z=4，
堿式碳酸鎂的化學(xué)式為：4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O．
故填：4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O．
（7）因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大．
故填：A． 
（8）稱得的溶液質(zhì)量為：4.66g+20.0g-1.76g=22.9g．
故填：22.9．
（9）在加熱到t₁時(shí)xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時(shí)間段和t₃～t₄時(shí)間段個(gè)固體的質(zhì)量變化比較少，而t₅～t₆時(shí)間段固體質(zhì)量變化較大，原因是t₁～t₂時(shí)間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時(shí)間段完全脫水，在t₄時(shí)完全生成CaSO₄，在t₅～t₆時(shí)間段溫度較高，CaSO₄開始分解，質(zhì)量變化較大．
故填：①t₁．②Mg（OH）₂③xMgCO₃?yMg（OH）₂或4MgCO₃?Mg（OH）₂．

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)屬于鹽的性質(zhì)中實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，不僅要把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每一個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還要加強(qiáng)記憶除去常用離子的方法，從而突破難點(diǎn)．有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確，本考點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．