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用下列裝置測定堿式碳酸鎂的化學組成,計算xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O中x:y:z的最簡比.(假設每步反應、吸收均完全)

[實驗步驟]
①連接好裝置,
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性

②在熱分解裝置中裝入23.3g樣品,通人空氣一段時間;
③分別稱量裝置C、D的質量;
打開彈簧夾
打開彈簧夾
,啟動熱分解裝置,使樣品充分熱解;
⑤停止加熱,繼續(xù)通空氣至裝置冷卻到室溫;
⑥再次分別稱量裝置C、D的質量.
[進行實驗]該小組同學按上述實驗步驟進行實驗,并記錄了如下數據:
裝置C的質量(/g) 裝置D的質量(/g)
實驗前 232.4 208.2
實驗后 236.9 217.0
[實驗分析及數據處理]:
(1)A裝置的作用是
吸收空氣中的二氧化碳和水
吸收空氣中的二氧化碳和水
;E裝置的作用是
防止空氣中的二氧化碳和水進入影響實驗結果
防止空氣中的二氧化碳和水進入影響實驗結果
;
(2)實驗步驟⑤繼續(xù)通空氣至裝置冷卻到室溫是為了
防止熱的生成物與空氣中的物質反應
防止熱的生成物與空氣中的物質反應

(3)根據上述數據,計算xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O中x:y:z的最簡比;(提示:MgCO3═MgO+CO2↑、Mg(OH)2═MgO+H2O)
(4)根據上述實驗結論,結合“固體質量-溫度關系圖”,回答下列問題:

①當溫度達360℃時,固體質量減少了
3.6
3.6
g,此質量是生成的
的質量;
②反應完全進行時,溫度最低為
360
360
℃,此時熱分解裝置中的剩余固體物質為
碳酸鎂和氫氧化鎂
碳酸鎂和氫氧化鎂
分析:[實驗步驟]①根據首先要檢驗裝置的氣密性進行解答;
④根據實驗步驟以及注意事項進行解答;
[實驗分析及數據處理]:(1)根據A裝置的作用和E裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳和水影響實驗結果進行解答;
(2)根據實驗步驟⑤繼續(xù)通空氣至裝置冷卻到室溫是為了防止熱的生成物與空氣中的物質反應進行解答;
(3)根據裝置C增加的質量為水的質量,裝置D增加的質量為二氧化碳的質量進行解答;
(4)結合“固體質量-溫度關系圖”進行解答.
解答:解:[實驗步驟]①首先要檢驗裝置的氣密性,所以連接好裝置,檢查裝置的氣密性;
④實驗步驟可知,打開彈簧夾,啟動熱分解裝置,使樣品充分熱解;
[實驗分析及數據處理]:(1)A裝置的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水;E裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳和水進入影響實驗結果;
(2)實驗步驟⑤繼續(xù)通空氣至裝置冷卻到室溫是為了防止熱的生成物與空氣中的物質反應;
(3)裝置C增加的質量為生成水的質量,裝置D增加的質量為生成二氧化碳的質量.
生成水的質量=236.9g-232.4g=4.5g,生成二氧化碳的質量=217.0g-208.2g=8.8g,
設碳酸鎂的質量為x.
MgCO3═MgO+CO2
84          44
x            8.8g
84
x
=
44
8.8g

x=16.8g
則氧化鎂的質量=23.3g-16.8g-4.5g=2.0g
設氫氧化鎂的質量為y
Mg(OH)2═MgO+H2O
58         40
y           2.0g
58
y
=
40
2.0g

y=2.9g
所以xMgCO3?yMg(OH)2?zH2O中水的質量為=23.3g-16.8g-2.9g=3.6g
所以碳酸鎂、氫氧化鎂和水的質量比為:84x:58y:18z=16.8g:2.9g:3.6g  解得x:y:z=4:1:4.
(4)①由固體質量-溫度關系圖可知,當溫度達360℃時,固體質量減少=23.3g-19.7g=3.6g.此質量是生成的水的質量;
②反應完全進行時,溫度最低為360℃,此時熱分解裝置中的剩余固體物質為碳酸鎂和氫氧化鎂.
故答案為::[實驗步驟]①檢查裝置的氣密性;
④打開彈簧夾;
[實驗分析及數據處理]:(1)吸收空氣中的二氧化碳和水;防止空氣中的二氧化碳和水進入影響實驗結果;
(2)防止熱的生成物與空氣中的物質反應;
(3)4:1:4;
(4)①3.6;水;②360;碳酸鎂和氫氧化鎂.
點評:本考點屬于鹽的性質中實驗方法和過程的探究,根據物質的化學性質,要認真分析,不僅要把握實驗設計的每一個步驟中的實驗目的,還要加強記憶除去常用離子的方法,從而突破難點.有關的計算要準確,本考點經常出現(xiàn)在實驗題中.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

小王同學對化學充滿了興趣,喜歡做各種實驗.有一次他和其它同學對鎂進行了一些研究:
【Ⅰ】他們用砂紙打磨掉表面灰黑色的物質,將其放入水中,未看到有明顯的現(xiàn)象,改用酒精燈加熱后,觀察到表面有大量氣泡,經驗是氫氣.他們又向溶液中滴加無色酚酞試液,發(fā)現(xiàn)酚酞變成紅色,說明有
OH-
OH-
產生.該實驗表明化學反應的發(fā)生和速率與
溫度
溫度
有關,許多物質的
反應速度
反應速度
隨溫度的升高而增大.
【Ⅱ】該小組成員開始研究鎂帶表面的灰黑色物質,小王大膽提出了三個假設:
假設1該物質是MgO;假設2該物質是Mg(OH)2;假設3鎂可能會象銅一樣生成堿式碳酸鎂.
但其它同這立即否定了他的假設1和2,因為根據所學的知識MgO,Mg(OH)2都是
色固體.對于假設3,他們設計了如下方案
實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結論
證明有CO32-
取樣于試管,加熱 證明有氫元素
【III】他們在取鎂帶表面灰黑色樣品時感到比較困難,索性將表面發(fā)黑的鎂帶全部磨成粉末,放入干燥的硬質試管中加熱,一段時間后,鎂粉突然出現(xiàn)紅熱燃燒起來,反應停止后有少量黑色物質A粘在試管壁上,這黑色物質A中混有什么?他們查資料篩選出幾條有價值的信息:
(1)2Mg+CO2=2MgO+C; (2)C+2H2SO4(濃)=CO2↑+SO2↑+H2O;(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓(白)+H2O.
試分析A物質為
C
C
,根據上述信息,他們又設計了下列實驗,幫助他們完成實驗報告:
實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結論
取反應后試管內樣品,先滴加過量的
稀硫酸
稀硫酸
固體部分溶解
加熱
加熱
 (填一具體的實驗操作)
黑色固體全部溶解
【Ⅳ】為驗證碳和濃硫酸反應的三種產物,應將氣體通過下列三種試劑(假設每步均完全)即:
氣體→
無水硫酸銅
無水硫酸銅
高錳酸鉀溶液
高錳酸鉀溶液
澄清石灰水
澄清石灰水

(現(xiàn)象依次為)
白色固體變藍
白色固體變藍
、
紫紅色褪去
紫紅色褪去
、
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水變渾濁

【V】該興趣小組的同學進一步又查出胃藥堿式碳酸鎂有多種不同的組成,如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO33、Mg5(OH)2(CO34等.小紅同學為確定堿式碳酸鎂的組成,設計如圖所示的實驗:

實驗步驟(1)按圖組裝置后,首先進行的操作是
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
.E處干燥管內盛放的藥品是
堿石灰
堿石灰
,其作用是
防止空氣中的水蒸氣進入裝置
防止空氣中的水蒸氣進入裝置

實驗步驟(2)稱取樣品31g,并將其放入硬質玻璃管中,稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質量為87.6g,裝堿石灰的U型管D的質量為74.7g.
實驗步驟(3)打開活塞
K1K2
K1K2
,關閉
K3
K3
,緩慢鼓入空氣數分鐘.
實驗步驟(4)關閉活塞
K1K2
K1K2
,打開
K3
K3
,點燃酒精燈加熱至不再產生氣體為止.
實驗步驟(5)打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數分鐘,然后拆下裝置,稱得洗氣瓶C的質量為89.4g,U型管D的質量為87.9g,則該堿式碳酸鎂的化學式為
Mg4(OH)2CO3
Mg4(OH)2CO3

【Ⅵ】小明認為其化學式可用Mgx(OH)2(CO3)y表示,根據化合價規(guī)律,x和y的關系是
x=y+1
x=y+1
,寫出該物質分解的方程式:
Mgx(OH)2(CO3y
  △  
.
 
xMgO+H2O+yCO2
Mgx(OH)2(CO3y
  △  
.
 
xMgO+H2O+yCO2

小明設計了兩套方案(忽略裝置中原來的氣體)
方案I:只測定分解后生成的水,連接方案是A→C→B,則C中盛放的藥品是
濃硫酸
濃硫酸
,B中盛放的藥品是
氯化鈣固體
氯化鈣固體

方案II:只測定分解生成的CO2的質量,連接方案是A→C→B→C,則B中的藥品是
堿石灰
堿石灰
,最后連接的C中的藥品是
氫氧化鈉溶液
氫氧化鈉溶液

請你設計出更簡單的實驗方法
加熱堿式碳酸鎂稱量反應前后固體質量
加熱堿式碳酸鎂稱量反應前后固體質量


若取樣品7.88克,方案I測得生成水0.36g,方案II測得生成CO2 3.52g,請你選擇實驗數據,通過計算得出堿式碳酸鎂的化學式.

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科目:初中化學 來源: 題型:解答題

小王同學對化學充滿了興趣,喜歡做各種實驗.有一次他和其它同學對鎂進行了一些研究:
【Ⅰ】他們用砂紙打磨掉表面灰黑色的物質,將其放入水中,未看到有明顯的現(xiàn)象,改用酒精燈加熱后,觀察到表面有大量氣泡,經驗是氫氣.他們又向溶液中滴加無色酚酞試液,發(fā)現(xiàn)酚酞變成紅色,說明有______產生.該實驗表明化學反應的發(fā)生和速率與______有關,許多物質的______隨溫度的升高而增大.
【Ⅱ】該小組成員開始研究鎂帶表面的灰黑色物質,小王大膽提出了三個假設:
假設1該物質是MgO;假設2該物質是Mg(OH)2;假設3鎂可能會象銅一樣生成堿式碳酸鎂.
但其它同這立即否定了他的假設1和2,因為根據所學的知識MgO,Mg(OH)2都是______色固體.對于假設3,他們設計了如下方案
實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結論
證明有CO32-
取樣于試管,加熱證明有氫元素
【III】他們在取鎂帶表面灰黑色樣品時感到比較困難,索性將表面發(fā)黑的鎂帶全部磨成粉末,放入干燥的硬質試管中加熱,一段時間后,鎂粉突然出現(xiàn)紅熱燃燒起來,反應停止后有少量黑色物質A粘在試管壁上,這黑色物質A中混有什么?他們查資料篩選出幾條有價值的信息:
(1)2Mg+CO2=2MgO+C; (2)C+2H2SO4(濃)=CO2↑+SO2↑+H2O;(3)SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓(白)+H2O.
試分析A物質為______,根據上述信息,他們又設計了下列實驗,幫助他們完成實驗報告:
實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結論
取反應后試管內樣品,先滴加過量的______固體部分溶解
再______ (填一具體的實驗操作)黑色固體全部溶解
【Ⅳ】為驗證碳和濃硫酸反應的三種產物,應將氣體通過下列三種試劑(假設每步均完全)即:
氣體→______→______→______;
(現(xiàn)象依次為)______、______、______
【V】該興趣小組的同學進一步又查出胃藥堿式碳酸鎂有多種不同的組成,如Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO33、Mg5(OH)2(CO34等.小紅同學為確定堿式碳酸鎂的組成,設計如圖所示的實驗:

實驗步驟(1)按圖組裝置后,首先進行的操作是______.E處干燥管內盛放的藥品是______,其作用是______.
實驗步驟(2)稱取樣品31g,并將其放入硬質玻璃管中,稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質量為87.6g,裝堿石灰的U型管D的質量為74.7g.
實驗步驟(3)打開活塞______,關閉______,緩慢鼓入空氣數分鐘.
實驗步驟(4)關閉活塞______,打開______,點燃酒精燈加熱至不再產生氣體為止.
實驗步驟(5)打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數分鐘,然后拆下裝置,稱得洗氣瓶C的質量為89.4g,U型管D的質量為87.9g,則該堿式碳酸鎂的化學式為______.
【Ⅵ】小明認為其化學式可用Mgx(OH)2(CO3)y表示,根據化合價規(guī)律,x和y的關系是______,寫出該物質分解的方程式:______
小明設計了兩套方案(忽略裝置中原來的氣體)
方案I:只測定分解后生成的水,連接方案是A→C→B,則C中盛放的藥品是______,B中盛放的藥品是______
方案II:只測定分解生成的CO2的質量,連接方案是A→C→B→C,則B中的藥品是______,最后連接的C中的藥品是______
請你設計出更簡單的實驗方法______.

若取樣品7.88克,方案I測得生成水0.36g,方案II測得生成CO2 3.52g,請你選擇實驗數據,通過計算得出堿式碳酸鎂的化學式.

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