Question

【題目】堿式碳酸鎂和無水氯化鎂具有廣泛的用途。用白云石(CaCO3·MgCO3)為主要原料生產堿式碳酸鎂和無水氯化鎂的流程如下：

回答下列問題：

(1)“灰漿”中除水和MgO外，主要成分還有________________________。

(2)為探究所得的水合堿式碳酸鎂[mMgCO3·nMg(OH)2·xH2O]的組成，某同學組裝儀器如圖所示：

實驗測得：硬質玻璃管中剩余的固體質量為1.60 g，C處濃H2SO4增重0.72 g，D處堿石灰(主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉)增重1.32 g，此水合堿式碳酸鎂的化學式為________。

(3)A框中裝置的作用是___________________________________________；在裝好試劑后，加熱前應進行的操作是_______________________________。

Answer 1

【答案】Ca(OH)23MgCO3·Mg(OH)2·3H2O除去空氣中的CO2等酸性氣體和水蒸氣，以減少誤差打開K1，關閉K2，通入足量空氣后，再打開K2，關閉K1

【解析】

（1）碳酸鈣、碳酸鎂分解得到氧化鈣、氧化鎂，氧化鎂不溶于水，氧化鈣可以和水反應得到Ca(OH)2，因此“灰漿”中除水和MgO外，主要成分還有Ca(OH)2。

（2）水合堿式碳酸鎂的化學式為mMgCO3·nMg(OH)2·xH2O，受熱分解生成氧化鎂、二氧化碳和水。硬質玻璃管中剩余的固體質量為1.60g，即氧化鎂是1.60g，物質的量是1.60g÷40g/mol＝0.04mol。C處濃H2SO4增重0.72g，即生成的水是0.72g，物質的量是0.72g÷18g/mol＝0.04mol。D處堿石灰(主要成分為氧化鈣和氫氧化鈉)增重1.32g，說明生成的二氧化碳質量是1.32g，物質的量是1.32g÷44g/mol＝0.03mol。所以根據原子守恒可知m：n：x＝0.03：（0.04－0.03）：（0.04－0.01）＝3：1：3，因此化學式為3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O；

（3）實驗需要通過測量D裝置內堿石灰的增重，計算生成的二氧化碳的質量，通過測量C裝置裝置，計算生成的水的質量，而空氣中含有水蒸氣以及二氧化碳等，所以A框中裝置的作用是除去空氣中的CO2等酸性氣體和水蒸氣，以減少誤差；由于要排除空氣中的水以及二氧化碳的干擾，開始之前要先通空氣，排盡裝置中的空氣，再進行試驗，所以在裝好試劑后，加熱前應進行的操作是打開K1，關閉K2，通入足量空氣后，再打開K2，關閉K1。