Question

【題目】堿式碳酸鎂可用于牙膏、醫(yī)藥和化妝品等工業(yè),化學(xué)式為,Mg(OH)24MgCO35H2O某堿式碳酸鎂中含有SiO2雜質(zhì),為測定其純度,某興趣小組設(shè)計了如下幾個方案:

方案Ⅰ

取一定質(zhì)量的樣品,與硫酸充分反應(yīng),通過測定生成CO2的質(zhì)量計算純度

(1)乙中發(fā)生反應(yīng)的方程式為____________________________。

(2)儀器接口的連接順序為(裝置可以重復(fù)使用)a________ ,丁的作用是____________。

(3)關(guān)閉止水夾K,向樣品中加入足量的稀硫酸,當(dāng)樣品充分反應(yīng)完后,為了測定準(zhǔn)確還應(yīng)進(jìn)行的操作是__________________________。

方案Ⅱ

①稱取堿式碳酸鎂樣品m克;②將樣品充分高溫煅燒,冷卻后稱量;③重復(fù)操作②,測得剩余固體質(zhì)量為m1克。

(4)下列儀器中,該方案不會用到的是______________________。

(5)判斷樣品完全分解的方法是_______________________。

(6)有同學(xué)認(rèn)為方案Ⅱ高溫煅燒的過程中會發(fā)生MgCO3+SiO2 MgSiO3+CO2,會導(dǎo)致測定結(jié)果有誤,你認(rèn)為這位同學(xué)的觀點正確嗎?________________________(填“正確”或“錯誤”)請說明自己的理由:_______________________________________________。

(7)求堿式碳酸鎂的純度_______________________（用含有m,m1的式子表示）

Answer 1

【答案】 Mg(OH)24MgCO35H2O+5H2SO4= 5MgSO4+11H2O + 4CO2↑ debcb 除去中的水蒸氣 打開止水夾,緩慢通入空氣 E 樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱量質(zhì)量相差0.1g以內(nèi); 錯誤 該反應(yīng)的發(fā)生不影響生成CO2和水蒸氣的量 2.42m1/m×100%

【解析】(1) Mg(OH)24MgCO35H2O與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、二氧化碳，反應(yīng)的方程式為Mg(OH)24MgCO35H2O+5H2SO4= 5MgSO4+11H2O + 4CO2↑；正確答案：Mg(OH)24MgCO35H2O+5H2SO4= 5MgSO4+11H2O + 4CO2↑。

(2)樣品與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中含有水蒸氣，先通過丁裝置進(jìn)行干燥，然后進(jìn)入丙裝置進(jìn)行吸收，為防止外界空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入丙，干擾實驗，在重復(fù)用丙裝置；儀器接口的連接順序為adebcb；丁中裝有濃硫酸，吸收二氧化碳中的水蒸氣；正確答案：debcb ；除去CO2中的水蒸氣。

(3)關(guān)閉止水夾K,向樣品中加入足量的稀硫酸,當(dāng)樣品充分反應(yīng)完后,裝置內(nèi)會殘存一些二氧化碳?xì)怏w，因此，要打開止水夾K,緩慢通入空氣，把反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部排出，被丙中的堿石灰吸收，以減小實驗誤差；正確答案：打開止水夾K，緩慢通入空氣。

(4)該實驗中要高溫煅燒樣品，用到A、 B、 C、 D儀器，灼燒后的產(chǎn)物在F中干燥冷卻，而蒸發(fā)皿用來蒸發(fā)液體的，本實驗過程中用不到；正確選項 E。

(5)樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱量質(zhì)量相差0.1g以內(nèi)，樣品已完全分解；正確答案：樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱量質(zhì)量相差0.1g以內(nèi)。

(6)樣品高溫分解產(chǎn)生二氧化碳和水，高溫煅燒的過程中會發(fā)生MgCO3+SiO2 MgSiO3+CO2,也不會影響生成CO2和水蒸氣的量，所以方案Ⅱ不會影響測定結(jié)果的；正確答案：錯誤；該反應(yīng)的發(fā)生不影響生成CO2和水蒸氣的量。

(7)樣品高溫下分解為氧化鎂，氧化鎂的量為m1/40mol，根據(jù)鎂元素的量守恒：Mg(OH)24MgCO35H2O~5 MgO關(guān)系可知，Mg(OH)24MgCO35H2O的量為m1/200 mol，質(zhì)量為m1×484/200g，堿式碳酸鎂的純度m1×484/（200×m）×100%=2.42m1/m×100%；正確答案：2.42m1/m×100%。