Question

5．體操運(yùn)動(dòng)員在完成單杠、吊環(huán)項(xiàng)目時(shí)常用“鎂粉”搓手，以起到防滑效果．某種“鎂粉”中可能含有Mg、MgO、Mg（OH）₂、MgCO₃中的一種或兩種固體，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其成分展開了探究．
已知：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O
MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑
（1）探究“鎂粉”中是否含有Mg和MgCO₃
（2）①取少量樣品，如圖1所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．觀察到a試管中有氣泡產(chǎn)生，b試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，則證明“鎂粉”中一定含有MgCO₃．

②為證明“鎂粉”中是否含有Mg，小明將燃著的木條放在圖中b試管口上方，木條熄滅．但同學(xué)們指出，該實(shí)驗(yàn)不能達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�需要將圖中的澄清石灰水替換成濃NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收．小明按照修改后的實(shí)驗(yàn)方案重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀察到b試管口無明顯現(xiàn)象，證明“鎂粉”中沒有Mg．
（3）探究“鎂粉”中是否還含有MgO及Mg（OH）₂
【實(shí)驗(yàn)過程】
Ⅰ．用MgO、Mg（OH）₂和MgCO₃三種固體分別做性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．分別取0.5g三種固體粉末，每次取樣方法如圖2所示：
逐滴加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸直至粉末恰好消失．在下表中記錄消耗的同濃度稀鹽酸的體積（以下體積均在同一條件下測定，且保留到小數(shù)點(diǎn)后1位）

	MgO	Mg（OH）2	MgCO3
消耗稀鹽酸的體積/mL	10.4	7.2	5.0

Mg（OH）₂與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O．
Ⅱ．取“鎂粉”樣品0.5g，加入上述稀鹽酸至粉末恰好溶解．此時(shí)消耗稀鹽酸的體積約為5.3mL．
【實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論】
“鎂粉”不只含有MgCO₃．理由是0.5g“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積與0.5gMgCO₃消耗稀鹽酸的體積不相等．
【實(shí)驗(yàn)反思】
為確定“鎂粉”的具體成分，同學(xué)們認(rèn)為還需要補(bǔ)充如下實(shí)驗(yàn)：分別取0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃，加入足量稀鹽酸，測定生成的氣體體積分別為119mL和140mL．由此可知“鎂粉”中含有MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%．

Answer 1

分析 （1）鎂能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣，氧化鎂能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，氫氧化鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，碳酸鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、水和二氧化碳；
二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒；
通常情況下，氫氧化鈣的溶解度很小，氫氧化鈉的溶解度很大；
點(diǎn)燃條件下，氫氣能夠在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰；
（2）根據(jù)“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積可以初步判斷“鎂粉”的組成；
根據(jù)0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃與足量稀鹽酸反應(yīng)生成氣體的體積可以計(jì)算“鎂粉”中含有MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）①b試管中澄清石灰水變渾濁，說明反應(yīng)生成了二氧化碳，則證明“鎂粉”中一定含有MgCO₃．
故填：MgCO₃．
②將圖中的澄清石灰水替換成濃NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收；
按照修改后的實(shí)驗(yàn)方案重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，二氧化碳被氫氧化鈉溶液全部吸收后，觀察到b試管口仍然無明顯現(xiàn)象，證明“鎂粉”中沒有Mg．
故填：把二氧化碳全部吸收；沒有Mg．
（2）Mg（OH）₂與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O；
“鎂粉”不只含有MgCO₃．理由是：0.5g“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積與0.5gMgCO₃消耗稀鹽酸的體積不相等；
為確定“鎂粉”的具體成分，還需要補(bǔ)充如下實(shí)驗(yàn)：分別取0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃加入足量稀鹽酸；
設(shè)0.5g“鎂粉”的質(zhì)量為x，
因?yàn)闇y定生成的氣體體積分別為119ml和140ml，說明0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃中，碳酸鎂的質(zhì)量比是119：140，
根據(jù)題意有：$\frac{x}{0.5g}=\frac{119}{140}$，
x=0.425g，
由此可知“鎂粉”中含有MgCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.425g}{0.5g}$×100%=85%．
故填：Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O；0.5g“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積與0.5gMgCO₃消耗稀鹽酸的體積不相等；MgCO₃；85%．

點(diǎn)評(píng) 相同條件下，氣體的體積比等于氣體的物質(zhì)的量之比，物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的質(zhì)量比，因此知道了生成的氣體體積分別為119ml和140ml，就能夠計(jì)算相關(guān)方面的問題了，要注意理解．