Question

某固体粉末由Mg、MgO、Mg (OH)₂中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图11所示的装置（固定装置省略）。已知本实验条件下，氢气密度为0.09g/L。

【实验过程】

步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器。

步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测得生成气体的体积为55.6mL。

步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生成沉淀。经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g。

【回答问题】

（1）使样品与硫酸充分反应的正确操作是_________（填标号）。

A.硫酸溶液转移到样品中    B.样品转移到硫酸溶液中

（2）判断样品完全反应的现象是___________________________。

（3）根据实验结果分析：

①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是______________。

②通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为______________。

③结论：该样品中的成分是______________________________。

Answer

A Y形管中的固体全部消失 Mg 1.20 Mg、MgO和Mg (OH)2

【解析】（1）为了防止固体药品粘在容器壁上，可将液态的硫酸溶液转移到样品中；故填：A；

（2）镁、氧化镁和氢氧化镁均能与稀硫酸反应，所以看到固体药品完全消失了，就证明样品已完全反应；

（3）①镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，而氧化镁、氢氧化镁与稀硫酸反应均没有气体生成，由实验现象可知，样品中一定含有镁；

氢氧化镁沉淀中镁元素的质量即为样品中镁元素的质量，即2.90g××100%=1.20g；

②设生成55.6mL氢气需要镁的质量为x

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

24             2

x            0.0556L×0.09g/L

x=0.06g

若剩余固体全部为氧化镁，则含镁元素的质量为：（2.00g-0.06g）××100%=1.164g≠（1.20g-0.06）=1.14g

所以固体样品是由镁、氧化镁和氢氧化镁三种物质组成的；故填：Mg、MgO和Mg（OH）2。