Question

碱式碳酸镁高温能分解，可用于镁盐制备，制药工业等。其组成一般以xMgCO_3·yMg(OH)_2·zH₂O表示。

Ⅰ．研究其分解产物

（1）取样高温灼烧，检测到有二氧化碳和水生成，充分反应后，得到白色固体，由此推断生成物中肯定不含金属镁及单质碳，理由是    。

（2）检验生成物中是否含有碳酸镁、氢氧化镁。

	操作现象	结论
①	取适量生成物置于试管中，    。	生成物中不含碳酸镁。
②	取适量生成物置于试管中，加入热水，滴入酚酞试液， 观察到    现象。	生成物中不含氢氧化镁。

；（3）用酚酞试液检验是否存在氢氧化镁不能用冷水代替热水是因为    。综合上述实验推断碱式碳酸镁的分解产物为二氧化碳、水和           。

Ⅱ．测定碱式碳酸镁中碳元素的质量分数

    按下图一进行实验。

①量气管中装有饱和碳酸氢钠溶液，不能用水代替是因为    ，若用稀盐酸代替稀硫酸，则测出碳元素的质量分数将    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

②实验中共消耗稀硫酸20mL，根据所测数据求得生成气体的质量为1.32g，则进入量气管的气体体积为    ，碳元素的质量分数为    。（实验条件下CO₂密度为1.97g/L）

Ⅲ．确定碱式碳酸镁的组成

    设计如上图二装置，并按下述步骤操作。

步骤1：检查装置的气密性，将36.4g样品置于试管中，称量装置B的质量为192g。

步骤2：加热装置A直至样品完全反应。

步骤3：用止水夹夹紧装置A和装置B间胶皮管，停止加热，冷却至室温。

步骤4：称量装置B的质量为199.2g。

(1)装置B中物质为    ，装置C的作用为    。判断样品完全反应的方法：当观察到装置B中    ，则样品已完全反应。

（2）根据上述实验数据求出碱式碳酸镁的化学式，写出计算过程。         （3分）

Ⅵ．有人说“加热碱式碳酸镁最后阶段固体质量减少是因为生成二氧化碳”是真的吗？

另取一定量碱式碳酸镁样品在空气中加热，测出样品的固体残留率（×100%）随温度的变化如图所示，请回答下列问题。

①0至t₁℃过程中固体质量保持不变的原因是    。

②分析图像数据判定该说法是    （填“真的”或“假的”），判定理由是    。

Answer

Ⅰ.（1）金属镁及单质碳不是白色。

（2）①加入稀盐酸，没有气泡产生， ②没有变成红色。

（3）氢氧化镁在冷水中不溶（或热水中能溶解部分氢氧化镁）， 氧化镁。

Ⅱ .①二氧化碳能溶于水， 偏大。 ②690mL, 9.9%。

Ⅲ .(1)浓硫酸， 防止空气中水蒸气被装置B吸收， 导管口没有气泡产生。

(2)计算过程略（2分），计算结果（1分）：3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O

Ⅳ .①温度未达到碱式碳酸镁分解的最低温度。

②假的， 若加热3.64g碱式碳酸镁温度从t3至t4段固体减少质量为

3.64×85.2% －3.64×48.9% = 1.32g与实验中生成二氧化碳质量相等（或若加热3.64g碱式碳酸镁温度从t5至t6段固体减少质量为3.64×48.9% －3.64×44.0% =0.18g与实验中生成二氧化碳质量不相等）。

【解析】

试题分析∶这是一道综合题，经过分析，计算，推理，确定物质的组成。Ⅰ（1）镁银白色，碳黑色，故肯定不含金属镁及单质碳。（2）碳酸镁与稀盐酸反应产生气体，酚酞遇氢氧化镁溶液变红。（3）氢氧化镁在热水中部分溶解。Ⅱ二氧化碳能溶于水，但不溶于饱和碳酸氢钠溶液。盐酸具有挥发性，测得结果会偏高。图一装置测二氧化碳的量，由密度公式和关系式可算出。Ⅲ图二测水的量∶199.2g－192g＝7.2g,结合题中信息，可得3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O。Ⅳ若加热3.64g碱式碳酸镁温度从t3至t4段固体减少质量为

3.64×85.2% －3.64×48.9% = 1.32g与实验中生成二氧化碳质量相等（或若加热3.64g碱式碳酸镁温度从t5至t6段固体减少质量为3.64×48.9% －3.64×44.0%=0.18g与实验中生成二氧化碳质量不相等）。

考点∶考查推断物质组成的思路和方法，分析问题和解决问题的能力。