Question

（16分）資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體并生成白色不溶物

（1）提出假設(shè)

猜想①：白色不溶物可能為_(kāi)__

猜想②：白色不溶物可能為MgCO3

猜想③：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂

（2）定性實(shí)驗(yàn)

（3）定量實(shí)驗(yàn)：

稱取實(shí)驗(yàn)I中所得干燥、純凈的白色不溶物14．2 g,充分加熱至不在產(chǎn)生氣體為止，并使分解

產(chǎn)生的氣體全部通入如下裝置中：

①實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置A增重1．8 g,裝置B增重4．4 g,則白色不溶物的化學(xué)式為_(kāi)____

②裝置C的作用為_(kāi)___，若移除裝置C會(huì)導(dǎo)致的值___（填“偏大”、“偏小”或“不變”

（4）探究原理

①請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)和化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Mg與飽和NaHC03溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白

色不溶物的原因：_______

②250C時(shí)，測(cè)得Mg與飽和NaHC03溶液反應(yīng)所得混合體系的pH為10,則該體系中

為（已知

 

Answer 1

（16分）

（1）Mg(OH)2（1分）

（2）①氫氣（1分） ②沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡（2分）

③取實(shí)驗(yàn)I中的澄清溶液少許于試管中，加入少量CaCl2溶液（2分）

（3）①M(fèi)gCO3?Mg(OH)2[或Mg(OH)2?MgCO3或Mg2(OH)2CO3]（2分）

②防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置B引起實(shí)驗(yàn)誤差（2分）

偏大（1分）

（4）①NaHCO3溶液中存在平衡：HCO3?H++CO32?；H2OH++OH?，Mg和H+反應(yīng)生成H2和Mg2+，使上述兩平衡向右移動(dòng)，c(CO32?)、c(OH?)均增大，Mg2+跟OH?、CO32?反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)2?MgCO3（3分）

② 3．8×10-3mol?L?1 （2分）

【解析】

試題分析：（1）對(duì)比猜想②③，可知猜想①白色不溶物可能為Mg(OH)2．

（2）①氣體能安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，所以該氣體為H2。

②結(jié)論為白色不溶物中含有MgCO3，所以加入足量稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡。

③證明溶液中含有CO32?，所以現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，所以實(shí)驗(yàn)操作為：取實(shí)驗(yàn)I中的澄清溶液少許于試管中，加入少量CaCl2溶液。

（3）①裝置A增重1．8 g，生成了H2O為0．1mol，裝置B增重4．4 g，生成CO2的物質(zhì)的量為0．1mol，則白色不容物含有等物質(zhì)的量的Mg(OH)2和MgCO3，所以白色不溶物的化學(xué)式為：MgCO3?Mg(OH)2[或Mg(OH)2?MgCO3或Mg2(OH)2CO3]

②裝置C中含有堿石灰，能吸收水分和CO2，所以其作用為防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置B引起實(shí)驗(yàn)誤差；若移除裝置C外界，空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置B，而裝置B增加的質(zhì)量為產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量，所以造成測(cè)量的MgCO3的質(zhì)量增大，導(dǎo)致的值偏大。

（4）①NaHCO3溶液中存在兩個(gè)電離平衡：HCO3?H++CO32?；H2OH++OH?，加入Mg后，Mg和H+反應(yīng)生成H2和Mg2+，使上述兩平衡向右移動(dòng)，c(CO32?)、c(OH?)均增大，Mg2+跟OH?、CO32?反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)2?MgCO3。

②pH為10，則c(OH?)=10-4mol?L?1，c(Mg2+)=Ksp[Mg(OH)2]÷c2(OH?)=1．8×10-11÷(10-4)2=1．8×10-3,c(CO32?)= K sp[MgCO3]÷c(Mg2+)=6．8×10-6÷(1．8×10-3)= 3．8×10-3mol?L?1

考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析、化學(xué)平衡、有關(guān)K sp的計(jì)算。