Question

【題目】某固體粉末由Mg、MgO、Mg (OH)2中的一種或幾種組成。某化學小組為了探究該固體粉末的成分，設計如圖所示的裝置（固定裝置省略）。

（信息資料）（1））本實驗條件下，氫氣密度為0.09g/L。

（2）Mg，MgO，Mg(OH)2 均能與硫酸反應

（3）MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓

（實驗過程）

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性，裝入藥品并連接儀器。

步驟Ⅱ：傾斜Y形管，使樣品充分反應，測的生成氣體的體積為55.6mL。

步驟Ⅲ：拆下裝置，往Y形管內殘余液中加入氫氧化鈉溶液，至不再生成沉淀。經過濾、洗滌和干燥后，稱得沉淀質量為2.90g。

（回答問題）

（1）該套裝置氣密性的檢驗方法是____________________。

（2）用冷水浴的原因是___________

（3）①使樣品與硫酸充分反應的正確操作是_________（填標號）。

A．硫酸溶液轉移到樣品中 B．樣品轉移到硫酸溶液中

②判斷樣品完全反應的現象是___________________________。

③樣品與硫酸反應中可能存在屬置換反應的反應方程式為___________

（4）根據實驗結果

①通過步驟Ⅱ推斷，樣品中一定含有的物質是______________。步驟Ⅲ中有沉淀生成的方程式為MgSO4+2NaOH===Na2SO4+Mg(OH)2↓，經計算，樣品中鎂元素的總質量為_____________克 。

②結論：該樣品中的成分是________________________。

（反思）

（5）該化學小組同學經過討論得出以下結論，正確的是_________（填標號）。

A．利用該實驗方案，能計算出樣品中各物質的質量

B．實驗前可通過樣品的質量估算硫酸溶液的質量，確保樣品完全反應

C．僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內藥品減輕的質量，即能計算出樣品中各物質的質量

（6）從該實驗中得出制取硫酸鎂的三種方法，得出這三個反應中消耗等量等濃度的硫酸，生成的硫酸鎂質量_______________（相等或不同）

（7）若本實驗中把硫酸換為濃鹽酸，你的看法是_________

Answer 1

【答案】把水準管下移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣 防止產生的氣體由于反應放熱而膨脹、防止產生的氣體由于反應放熱而膨脹 A Y形管中的固體全部消失 Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ Mg 1.20g Mg、MgO和Mg(OH)2 AB 相等 不可以，濃鹽酸揮發出的氯化氫氣體對實驗結果產生干擾

【解析】

（1）該套裝置氣密性的檢查方法是把水準管下移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；故填：把水準管下移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；

（2）用冷水浴的原因是：防止產生的氣體由于反應放熱而膨脹，從而防止計算結果不準確；故填：防止產生的氣體由于反應放熱而膨脹；

（3）①為了防止固體藥品粘在容器壁上，可將液態的硫酸溶液轉移到樣品中；故填：A；

②鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應，所以看到固體藥品完全消失了，就證明樣品已完全反應；故填：Y形管中的固體全部消失；

③置換反應是單質與化合物反應生成另一種單質與另一種化合物的反應，所以鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，屬于置換反應，反應方程式為：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑。

故填：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑；

（4）①鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，而氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應均沒有氣體生成，由實驗現象可知，樣品中一定含有鎂；

步驟Ⅲ中有沉淀生成的方程式為：MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓

氫氧化鎂中鎂元素的質量即為樣品中鎂元素的質量：

②設生成55.6mL氫氣需要鎂的質量為x：

x=0.06g

若剩余固體全部為氧化鎂，則含鎂元素的質量為：

所以固體樣品是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂三種物質組成的；故填：Mg、MgO和Mg(OH)2；

（5）根據試驗提供的數據可知，利用該實驗方案，能計算出樣品中各物質的質量；實驗前可通過樣品的質量（假設全部為鎂）估算硫酸溶液的質量，確保樣品完全反應；但是僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內藥品減輕的質量（氫氣的質量），只能計算出固體樣品中所含單質鎂的質量，不能計算出其他成分的質量。

故選AB；

（6）鎂與硫酸反應的方程式為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；氧化鎂與硫酸反應的方程式為：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；氫氧化鎂與硫酸反應生成硫酸鎂和水，方程式為：Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O；由以上三個化學方程式可知：Mg，MgO，Mg(OH)2分別與硫酸反應中，消耗等量等濃度的硫酸，生成的硫酸鎂質量相等；故填：相等；

（7）濃鹽酸具有揮發性，揮發出來的氯化氫氣體對實驗結果的測定會產生干擾；故填：不可以，濃鹽酸揮發出的氯化氫氣體對實驗結果產生干擾。