Question

碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。

I．合成碳酸镁晶须的步骤：①配制一定浓度的MgSO₄溶液和NH₄HCO₃溶液；②量取一 定量的NH₄HCO₃溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO₄溶液，控制温度50℃，反应一 段时间；③用氨水调节溶液pH至9.5，放置1h后，过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶须产品。

II．测定产品MgCO₃．nH₂O中的n值（仪器和药品如图所示）：

回答下列问题：

（1）配制250mL 0.1mol·L^-1MgSO₄溶液，所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还有____________。

（2）检验碳酸镁晶须是否洗干净的方法是__________。

（3）上述装置的连接顺序为____________（按气流方向，用接口字母表示），其中B装置的作用是_________，C装置的作用是_______。

（4）加热前先通入N₂排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，边加热边通入N₂的作 用是______等。

（5）若B装置中无残留物，要准确测定n值，则至少需要下列所给数据中的_______（填选项字母），写出相应的数学表达式：n=________。

a．装置A反应前后质量差m₁     b．装置C反应前后质量差m₂   c．装置D反应前后质量差m₃

Answer

（1）250 mL容量瓶、胶头滴管 (各1分) ；

（2）取最后一次洗涤液少许于试管，加入稀盐酸酸化，再加入几滴氯化钡溶液，若不再产 生白色沉淀，则说明沉淀已洗干净 (2分)

（3）a→e、d→b (1分) 冷却(1分)； 吸收 CO2 (1分) ；

（4）将分解生成的气体全部带入装置C或D中，使其完全吸收，并防止倒吸 (2分)

（5）a、b(或a、c或b、c) (2分) ；n=22(m1—m2)/9m2 [或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2] (3分)

【解析】

试题分析：（1）根据配制一定体积的物质的量浓度的溶液的仪器可知：配制250mL 0.1mol·L-1MgSO4溶液，所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还有250 mL容量瓶、胶头滴管；（2） 碳酸镁是从含有SO42-的溶液中过滤得到的，检验碳酸镁晶须是否洗干净的方法是看最后一次洗涤液中是否含有SO42-即可。方法是取最后一次洗涤液少许于试管，加入稀盐酸酸化，再加入几滴氯化钡溶液，若不再产 生白色沉淀，则说明沉淀已洗干净 ；（3）由于空气中含有CO2会对MgCO3．nH2O中的n值测定产生影响，所以上述装置中要先通入N2，排除装置中的空气，待充满N2后加热碳酸镁晶体，使反应产生的水蒸气被浓硫酸吸收，发生反应产生的CO2被NaOH溶液吸收，导管连接顺序是长进短出，所以装置的连接顺序为a→e、d→b ，其中B装置的作用是 冷却降温，C装置的作用是 吸收 CO2。（4）加热前先通入N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，边加热边通入N2的作 用是将分解生成的气体全部带入装置C或D中，使其完全吸收，并防止倒吸 等。（5）若B装置中无残留物，要准确测定n值，则至少需要：装置A反应前后质量差m1；装置C反应前后质量差m2；或装置A反应前后质量差m1 ，装置D反应前后质量差m3 ；或装置C反应前后质量差m2 ；装置D反应前后质量差m3 。即选项是ab、ac、bc。若是ab，则n(CO2)=m2/44mol，n(H2O)=(m1-m2)/18mol，根据化学式可知1：n= m2/44mol: (m1-m2)/18mol，所以n=22(m1—m2)/9m2 ；若是ac，n(H2O)=m3/18mol；n(CO2)= (m1—m3)/44mol；根据化学式可知1：n=(m1—m3)/44mol：m3/18mol；解得n=22m3/9(m1—m3)；若是bc；n(CO2)=m2/44mol，n(H2O)=m3/18mol，1：n= m2/44mol：m3/18mol，解得n=22m3/9m2。

考点：考查化学综合实验技能即化学实验方案的设计的知识。