Question

(13分)某研究性學習小組欲探究Na2CO3溶液與MgCl2溶液反應產生白色沉淀的成分，小組成員做如下實驗

（1）若按所得的結論分析，甲觀察到的實驗現象是___________________________。

（2）在探究沉淀物成分前，甲、乙都將沉淀物從溶液中分離出來，洗滌并干燥。同學丙認為他們并未將沉淀洗滌干凈，請用簡單的實驗證明丙的觀點。

（3）同學丁認為甲結論不合理，理由是Ksp(MgCO3)___Ksp [Mg(OH)2](選填“＜”或“＞”)，所以沉淀物未必是MgCO3。經查閱資料得知：該白色沉淀的組成應為Mgx(OH)y(CO3)z·nH2O。為確定沉

淀物的具體組成，他設計下圖裝置進行實驗(所有夾持裝置已省略)。

（4）請將丁設計的實驗步驟補充完整：

①檢查裝置氣密性；

②先裝入藥品，并稱量相關裝置的質量，后連接各裝置；

③________________________________________________________；

④停止加熱，持續通入空氣直至實驗結束，再次稱量步驟②中相關裝置的質量。

（5）裝置E中堿石灰的作用是_________________________________________________。

三次實驗所得數據如下：(部分數據已換算為相應的物質的量)

??

（6）分析實驗數據可知，第_________組出現誤差較大的數據，應舍去。由實驗數據計算

得該白色沉淀物的組成為___________(選填序號)。

a．Mg2(OH)2CO3·3H2O?????? b．Mg(OH)2(CO3)2·3H2O

c．Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O??? d．Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O

 

Answer 1

【答案】

（1）沉淀溶解，有氣泡產生（2分）

（2）取最后一次洗滌液于另一試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現白色沉淀。（2分，或取最后一次洗滌液，用焰色反應檢驗存在的鈉離子。答案合理即可得分）? （3）＞（2分）

（4）先通入一會兒空氣，再加熱（2分）? （5）防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置D（2分）

（6）3（1分） c（2分）

【解析】

試題分析：（1）碳酸鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂、水和CO2，因此實驗現象是沉淀溶解，有氣泡產生。

（2）由于沉淀表面有吸附的氯離子，所以可以通過檢驗氯離子來判斷沉淀是否洗滌干凈，即取最后一次洗滌液于另一試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現白色沉淀即證明沒有洗滌干凈。

（3）由于氫氧化鎂的溶度積常數小于碳酸鎂的溶度積常數，所以Ksp(MgCO3)＞Ksp [Mg(OH)2]。

（4）由于裝置中有殘留的空氣，而空氣中通過堿石灰時水蒸氣和CO2被吸收，所以因此先通入一會兒空氣，再加熱。

（5）由于空氣中還含有水蒸氣和CO2會進入裝置D干擾實驗，所以E裝置中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置D。

（6）由于水蒸氣和CO2的物質的量與樣品的質量成比例，因此根據實驗1、2中的數據可知，實驗3中水蒸氣的物質的量偏大（應該是0.12mol），應該舍去。根據表中數據可知CO2與水蒸氣的物質的量之比是3:4，則a．Mg2(OH)2CO3·3H2O中CO2與水蒸氣的物質的量之比是1:4，a不正確； b．Mg(OH)2(CO3)2·3H2O中CO2與水蒸氣的物質的量之比是1:2，b不正確；c．Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O中CO2與水蒸氣的物質的量之比是3:4，c正確；d．Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O中CO2與水蒸氣的物質的量之比是3:4，但3.64g該物質得不到0.03molCO2，d不正確，答案選c。

考點：考查實驗方案設計與評價、物質檢驗、實驗數據處理