Question

5．堿式碳酸鎂密度小，是橡膠制品的優(yōu)良填料．可用復鹽MgCO₃•（NH₄）₂CO₃•H₂O作原料制各．取一定量的含鎂復鹽放三頸燒瓶中，并將三頸燒瓶放在恒溫水浴鍋中加熱（如圖1所示），按一定的液固比加入蒸餾水，開啟攪拌器同時加入預定的氨水，待溫度到達40℃時開始熱解，此時滴加鹵水（氯化鎂溶液）并繼續(xù)滴入氨水，保持10min時間后過濾洗滌，濾出的固體在120℃的溫度條件下干燥得到堿式碳酸鎂產(chǎn)品．
（1）本實驗選擇水浴加熱方式，其優(yōu)點是使反應物受熱均勻，溫度容易控制．
（2）40℃時復鹽開始熱解生成MgCO₃•3H₂O，并有氣體產(chǎn)生，該反應的化學方程式為MgCO₃•（NH₄）₂CO₃•H₂O+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCO₃•3H₂O+2NH₃↑+CO₂↑．
（3）堿式碳酸鎂產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分數(shù)[w（Mg）%]越高，產(chǎn)品質(zhì)最越好，氯的質(zhì)量分數(shù)越高，產(chǎn)品質(zhì)量越差．某科研小組用沉淀滴定法分析產(chǎn)品中C1^-的含量，稱取6.1000g產(chǎn)品用適量硝酸溶解，經(jīng)稀釋等步驟最終配得500mL的溶液．①在配制過程中必需要用到的一種計量儀器是電子天平或分析天平．準確最取25.00mL待測液，用硝酸銀標準液進行滴定，滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖2所示，則滴定過程中消耗標準液的體積為16mL．
②已知某溫度時，一些銀鹽的顏色和K_sp如下表：

難溶鹽	AgCl	AgBr	AgI	Ag2CrO4
Ksp	2×10-10	5.4×10-13	8.3×10-17	2×10-12
顏色	白色	淡黃色	黃色	磚紅色

則滴定時，可用作指示劑的是d．
a．CaCl₂b．NaBr  c．NaI  d．K₂CrO₄
③滴定時，應將溶液調(diào)成中性，不能是強酸性或強堿性，其中不能是強堿性的原因是堿性條件下，硝酸銀會生成氫氧化銀或氧化銀沉淀．
（4）已知制得的堿式碳酸鎂可表示為xMgC0₃′yMg（OH）₂H₂O．若堿式碳酸鎂的質(zhì)量ag（不考慮微最雜質(zhì)），充分灼燒后，測得剩余固體的質(zhì)量為bg，產(chǎn)生的二氧他碳氣體體積在標準狀況下為cL，則堿式碳酸鎂中x：y=40c：（22.4b-40c）．（用b、c表示，不需化簡）

Answer 1

分析 （1）水浴加熱使受熱均勻，溫度容易控制；
（2）根據(jù)元素守恒和部分生成物可寫出化學方程式；
（3）①準確稱取6.1000g產(chǎn)品要用的計量儀器是電子天平或分析天平；根據(jù)圖2可知硝酸銀標準液的體積；
②滴定實驗是利用沉淀變色指示反應沉淀完全，在氯化銀剛好沉淀完成，再滴加硝酸銀溶液，與指示劑作用生成不同現(xiàn)象來進行判斷；測定水體中氯化物的含量，必須使氯離子完全生成白色沉淀，指示沉淀反應完全的試劑溶解性一定小于氯化銀，所以本題應在Ag⁺和Cl^-生成AgCl沉淀后，再生成不同顏色沉淀指示沉淀終點．則指示劑的溶解度應比AgCl大來分析判斷；
③堿性條件下，硝酸銀會生成氫氧化銀或氧化銀，影響沉淀滴定；
（4）根據(jù)xMgC0₃′yMg（OH）₂H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）MgO+xC0₂↑+（1+y）H₂O，根據(jù)樣品質(zhì)量、氧化鎂的質(zhì)量、二氧化碳的體積列比例式求得x：y；

解答 解：（1）水浴加熱使反應物受熱均勻，溫度容易控制，
故答案為：使反應物受熱均勻，溫度容易控制；
（2）根據(jù)元素守恒可知，復鹽開始熱解生成MgCO₃•3H₂O，并有氣體產(chǎn)生，該氣體應為二氧化碳和氨氣，所以反應的化學方程式為MgCO₃•（NH₄）₂CO₃•H₂O+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCO₃•3H₂O+2NH₃↑+CO₂↑，
故答案為：MgCO₃•（NH₄）₂CO₃•H₂O+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCO₃•3H₂O+2NH₃↑+CO₂↑；
（3）①準確稱取6.1000g產(chǎn)品要用的計量儀器是電子天平或分析天平；根據(jù)圖2可知硝酸銀標準液的體積為18.5mL-2.5mL=16mL，
故答案為：電子天平或分析天平；16；
②指示劑的作用是指示出氯離子恰好沉淀完全，即讓氯離子先沉淀，沉淀完全后，再滴入硝酸銀溶液會生成一種顏色不同的沉淀來指示沉淀終點，氯化銀、溴化銀、碘化銀的組成都是1：1，依據(jù)Ksp可以直接比較溶解性大小為氯化銀＞溴化銀＞碘化銀；隨Ksp的減小，應先出現(xiàn)碘化銀沉淀、再出現(xiàn)溴化銀，最后才沉淀氯化銀，所以a、b、c不符合滴定實驗的目的和作用，鉻酸銀的陽、陰離子個數(shù)比為2：1，可以計算相同濃度的銀離子沉淀氯離子、鉻酸根離子需要的濃度，依據(jù)Ksp計算得到，Ksp（AgCl）=[Ag⁺][Cl^-]=2×10^-10，Ksp（Ag₂CrO₄）=[Ag⁺]²[CrO₄^2-]=2.0×10^-12，[Cl^-]=$\sqrt{2×1{0}^{-10}}$，[CrO₄^2-]=$\root{3}{\frac{2.0×1{0}^{-12}}{4}}$；所以同濃度的銀離子需要的氯離子濃度小于鉻酸根離子濃度，說明鉻酸銀溶解度大于氯化銀；加入K₂CrO₄，做指示劑可以正確的測定氯化物的含量，故d正確；
故答案為：d；
③堿性條件下，硝酸銀會生成氫氧化銀或氧化銀沉淀，影響沉淀滴定，所以滴定時，溶液不能是強堿性，
故答案為：堿性條件下，硝酸銀會生成氫氧化銀或氧化銀沉淀；

（4）根據(jù)xMgC0₃′yMg（OH）₂H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+y）MgO+xC0₂↑+（1+y）H₂O，
                                      40（x+y）  22.4x 
                                       b          c
有$\frac{40（x+y）}=\frac{22.4x}{c}$，所以x：y=40c：（22.4b-40c），
故答案為：40c：（22.4b-40c）．

點評 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)的實驗方法和過程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學性質(zhì)，要認真分析，不僅要把握實驗設計的每一個步驟中的實驗目的，還要加強記憶除去常用離子的方法，從而突破難點．有關的計算要準確，題目難度中等．