Question

【題目】碳酸鎂晶須（MgCO3·nH2O，n = 1～5的整數）廣泛應用于冶金、耐火材料及化工產品等領域。為測定碳酸鎂晶須中n的值，學習小組設計了如下裝置并進行了3次實驗：（不考慮稀鹽酸揮發）

【查閱資料】：

a、碳酸鎂晶須受熱分解，生成3種氧化物；

b、相對分子質量：［Mr(MgCO3)∶84、Mr(H2O)∶18、Mr(MgO)∶40、Mr(CO2)∶44］

【實驗步驟】

① ；

②準確稱取3.45g MgCO3·nH2O放在B裝置中，連接儀器；

③打開彈簧夾a，鼓入一段時間空氣，稱量C裝置的質量；

④關閉彈簧夾a，打開分液漏斗活塞，緩緩滴入稀鹽酸至不再產生氣體為止；

⑤打開彈簧夾a， ；

⑥準確稱量C裝置的質量（如表）；

編 號	1	2	3
實驗前	228.00	228.00	228.00
實驗后	229.10	229.11	229.09

⑦重復上述步驟；

⑧根據數據進行計算。

【實驗分析及數據處理】

（1）A裝置中盛放的溶液是 ，其目的是

（2）D裝置的作用是 ；

（3）計算碳酸鎂晶須中的n值： （要有計算過程）

【實驗反思】

（4）實驗結果與理論值有偏差，可以在B、C增加一個 裝置以減少誤差；

（5）下列選項中，會造成實驗結果偏大的是 ；偏小的是 ；

①反應結束后，沒有通空氣；②稱量C裝置前，沒有通空氣；

③沒有A裝置；④沒有D裝置；

（6）為精確測定n的值，在老師指導下，小組同學稱取13.8 g MgCO3·nH2O進行熱重分析，并繪制出如圖所示的熱重曲線示意圖。則：

①t2℃時，剩余固體為 （填化學式）；

②最終剩余的4.0 g物質是 （填化學式）；

③碳酸鎂晶須完全分解的化學方程式為： 。

Answer 1

【答案】實驗步驟：檢查裝置氣密性 鼓入空氣一段時間（1）氫氧化鈉溶液 除去空氣中二氧化碳（2）防止空氣中二氧化碳進入C裝置（3）n=3（4）濃硫酸吸水（5）②③④ ①（6）MgCO3·H2O MgO MgCO3·3H2O MgO + CO2↑ + 3H2O

【解析】

試題分析：該實驗中要密切注意氣體的量，否則會影響實驗，實驗首先要檢查裝置氣密性，打開彈簧夾a，鼓入空氣一段時間后，準確稱量C裝置的質量，）A裝置中盛放的溶液是氫氧化鈉溶液，其目的是除去空氣中二氧化碳，D裝置的作用是防止空氣中二氧化碳進入C裝置。3次實驗C裝置平均增重（1.1+1.11+1.09）g/3=1.1g

MgCO3?nH2O～CO2

84+18n 44

3.45g 1.1g

列比例式得(84+18n):3.45克=44:1.1克；解得n=3.實驗結果與理論值有偏差，可以在B、C增加一個濃硫酸吸水裝置以減少誤差；過程中會造成實驗結果偏大的是：稱量C裝置前，沒有通空氣；沒有A裝置；沒有D裝置會使得空氣中的二氧化碳進入裝置中，影響實驗；偏小的是：反應結束后，沒有通空氣，會使得裝置內殘留一部分生成的二氧化碳氣體，從而試驗數值；為精確測定n的值，稱取13.8 g MgCO3·nH2O進行熱重分析，并繪制出如圖所示的熱重曲線示意圖。則：t2℃時，剩余固體為MgCO3·H2O；最終剩余的4.0 g物質是MgO；③碳酸鎂晶須完全分解的化學方程式為：MgCO3·3H2O MgO + CO2↑ + 3H2O。