Question

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，   ▲   ；

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

⑥準確稱量C裝置的質量（如右表）；

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）完善實驗步驟：①   ▲   ；⑤   ▲   ；

（2）請計算碳酸鎂晶須中的n值。（要求有計算過程，3分）

（3）A裝置中盛放的溶液是   ▲   ；

（4）D裝置的作用是   ▲   ；

【實驗反思】

（5）實驗結果與理論值有偏差，原因可能是   ▲   ；

（6）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；

⑤稀鹽酸滴加速率太快；               ⑥C裝置中NaOH溶液濃度過大；

（7）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）；

③MgCO₃·nH₂O完全分解的化學方程式為：   ▲   。

Answer 1

（1）①檢查氣密性    ⑤緩緩鼓入空氣

（2）（3分）3次實驗C裝置平均增重（1.1+1.11+1.09）g / 3= 3g

MgCO₃·nH₂O ~ CO₂

       84+18n       44  

        3.45g       1.1g                解得：n =3

（3）NaOH（濃）溶液

（4）防止空氣中的CO₂進入C裝置，造成誤差

（5）B裝置生成的CO₂帶出的水蒸氣一同進入C裝置

△

（6）①⑤    ②③④

（7）①MgCO₃·H₂O    ②MgO    ③MgCO₃·3H₂O ==== MgO + CO₂↑+ 3H₂O