Question

輕質(zhì)碳酸鎂（化學(xué)式為4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O）是制取氧化鎂、顏料、油漆、日用化妝品的工業(yè)原料．
【制取輕質(zhì)碳酸鎂】工業(yè)上可利用工業(yè)副產(chǎn)品氫氧化鎂懸浮液（含有的硫酸鈉等物質(zhì)均不與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)）采用碳化法制取輕質(zhì)碳酸鎂．
（1）氫氧化鎂懸浮液和二氧化碳在一定條件下生成MgCO₃?3H₂O沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌獲得純凈的MgCO₃?3H₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

，最后加熱
MgCO₃?3H₂O分解生成輕質(zhì)碳酸鎂，化學(xué)方程式為
5MgCO₃?3H₂O

△   .

4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O+CO₂↑+10H₂O．
（2）過(guò)濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、

 

和

 

，MgCO₃?3H₂O沉淀的洗滌干凈的標(biāo)準(zhǔn)是取最后一次洗滌液，滴加3滴氯化鋇溶液，

 

，說(shuō)明已洗凈．
【測(cè)定輕質(zhì)碳酸鎂的純度】輕質(zhì)碳酸鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成CO₂等物質(zhì)并放出熱量，關(guān)系式為 4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂．如圖是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定產(chǎn)品中輕質(zhì)碳酸鎂含量的裝置．
（3）檢查裝置氣密性，其中檢查圖Ⅱ裝置氣密性的具體操作方法是將水注入圖Ⅱ中，彈簧夾夾緊橡膠管，提升量氣管高度形成液差，一段時(shí)間后，液差

 

，說(shuō)明裝置氣密性良好．
（4）稱(chēng)量2.5g樣品裝入試管2，在試管1中加入足量的稀鹽酸．向圖Ⅱ裝置中放入水和油，調(diào)節(jié)左右液面相平，讀取量氣管的刻度為10ml；將試管1中稀鹽酸加到試管2中的具體操作方法是

 

，待觀察試管2中不再產(chǎn)生時(shí)，讀取量氣管的刻度為54mL．
（5）讀取量氣管內(nèi)最終液面刻度前，需要進(jìn)行的操作是

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)中量氣管的最佳規(guī)格是

 

ml（填“50”、“100”或“150”）
（7）計(jì)算樣品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（已知：4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的相對(duì)分子質(zhì)量為466，常溫下CO₂的密度約為2.0g/L，要求計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)，）
【交流討論】
（8）圖Ⅰ裝置橡膠管A的作用是

 

，圖Ⅱ裝置食用油的作用是

 

；
（9）下列會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的事項(xiàng)是

 

．
A．未冷卻就讀取量氣管中液面刻度
B．原裝置中的空氣
C．試管1中稀鹽酸的體積．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氫氧化鎂懸浮液和二氧化碳在一定條件下生成MgCO₃?3H₂O沉淀的信息回答．
（2）根據(jù)回答前一空；根據(jù)硫酸鈉的性質(zhì)回答后一空．
（3）根據(jù)液體能產(chǎn)生壓強(qiáng)考慮回答．
（4）根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)回答．
（5）根據(jù)液柱造成的壓強(qiáng)會(huì)影響氣體體積回答．
（6）根據(jù)反應(yīng)生成氣體的體積判斷量程．
（7）根據(jù)二氧化碳的密度計(jì)算出它的質(zhì)量，再根據(jù)關(guān)系式 4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂計(jì)算MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的質(zhì)量，最后求質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（8）根據(jù)氣壓原理回答前一空；根據(jù)二氧化碳的溶解性回答后一空．
（9）A、根據(jù)氣體熱脹冷縮的性質(zhì)判斷．
B、根據(jù)原裝置中的空氣與反應(yīng)后剩余在裝置中的氣體體積相等判斷，
C、根據(jù)試管1中稀鹽酸的體積變化不大判斷．

解答：解：（1）根據(jù)信息“氫氧化鎂懸浮液和二氧化碳在一定條件下生成MgCO₃?3H₂O沉淀”右得方程式為Mg（OH）₂+CO₂+2H₂O═MgCO₃?3H₂O．
（2）過(guò)濾操作使用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗；由于硫酸鈉能和可溶的鋇鹽反應(yīng)生成白色沉淀，如沉淀沒(méi)洗滌干凈，則含有硫酸鈉，滴加3滴氯化鋇溶液，會(huì)生成白色沉淀，否則無(wú)沉淀生成．
（3）將水注入圖Ⅱ中，彈簧夾夾緊橡膠管，提升量氣管高度形成液差，如裝置嚴(yán)密，氣體壓強(qiáng)不會(huì)減小，一段時(shí)間后，液差不變．
（4）將試管1中稀鹽酸加到試管2中的具體操作方法是：傾斜試管1，讓稀鹽酸從支管口流出進(jìn)入試管2．
（5）讀取量氣管內(nèi)最終液面刻度前，需要進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)量氣管高度，使左右液面相平，否則管中的液柱能產(chǎn)生壓強(qiáng)，對(duì)管中的氣體進(jìn)行壓縮或拉伸，影響氣體的體積測(cè)定．
（6）反應(yīng)生成氣體的體積為54mL，50mL的量氣管量程太小，150mL的量氣管不精確，所以選擇100mL的量氣管．
（7）解：設(shè)樣品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x　　　　　　　　　
4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂
  466　　　　　　     　176
2.5g×x　　　　    （54-10）×10^-3L×2.0g/L　　　

466

2.5g×X

=

176

(54-10)×10-3L×2.0g/L

x=93.2%　
答：樣品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.2%．
（8）試管2中反應(yīng)生成的氣體會(huì)使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，不利于使試管1中的液體進(jìn)入試管2，圖Ⅰ裝置橡膠管A的作用是使試管1與試管2中氣壓相等，易于將稀鹽酸從試管1加到試管2中，使稀鹽酸的體積不引起測(cè)量誤差；因二氧化碳能溶解于水，為了測(cè)定二氧化碳?xì)怏w的體積準(zhǔn)確，在裝置中加入了二氧化碳不能溶于其中的食用油．
（9）A、二氧化碳?xì)怏w受熱體積膨脹，未冷卻就讀取量氣管中液面刻度，測(cè)得氣體的體積不準(zhǔn)確，所以正確．
B、原裝置中的空氣與反應(yīng)后剩余在裝置中的氣體體積相等，所以錯(cuò)誤．
C、反應(yīng)只消耗試管1中稀鹽酸中的少許溶質(zhì)，溶液的體積基本不變，所以錯(cuò)誤．
故答案為：
（1）Mg（OH）₂+CO₂+2H₂O═MgCO₃?3H₂O；
（2）玻璃棒；漏斗（或漏斗；玻璃棒）；無(wú)白色沉淀出現(xiàn)或無(wú)明顯現(xiàn)象等合理答案；
（3）不變；
（4）傾斜試管1，讓稀鹽酸從支管口流出進(jìn)入試管2；氣泡；
（5）調(diào)節(jié)量氣管高度，使左右液面相平；
（6）100；
（7）解：設(shè)樣品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x　　　　　　　　　
4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O～4CO₂
  466　　　　　　　176
2.5g×x　　　�。�54-10）×10^-3L×2.0g/L　　　

466

2.5g×X

=

176

(54-10)×10-3L×2.0g/L

x=93.2%　
答：樣品中4MgCO₃?Mg（OH）₂?4H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.2%．
（8）使試管1與試管2中氣壓相等，易于將稀鹽酸從試管1加到試管2中，使稀鹽酸的體積不引起測(cè)量誤差；防止二氧化碳溶于水，影響實(shí)驗(yàn)；
（9）A．

點(diǎn)評(píng)：科學(xué)探究題是中考命題中一道亮麗的風(fēng)景線，它往往從生活、生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，對(duì)身邊常見(jiàn)物質(zhì)或有趣的現(xiàn)象進(jìn)行探究，既考查了學(xué)生綜合運(yùn)用知道的能力，又讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的魅力，同時(shí)將探究結(jié)論應(yīng)用在實(shí)際生活，體現(xiàn)了科學(xué)探究的意義和價(jià)值，這正是新課標(biāo)中考的要求和方向．