Question

5．堿式碳酸鎂可用于牙膏、醫(yī)藥和化妝品等工業(yè)，化學(xué)式為4MgCO₃•Mg （OH）₂•5H₂O，某堿式碳酸鎂中含有SiO₂雜質(zhì)，為測(cè)定其純度，某興趣小組設(shè)計(jì)了如下方案：

方案I  取一定質(zhì)量的樣品，與硫酸充分反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定生成CO₂的質(zhì)量計(jì)算純度
（1）乙中發(fā)生反應(yīng)的方程式為4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O+5H₂SO₄=5MgSO₄+11H₂O+4CO₂↑．
（2）儀器接口的連接順序?yàn)椋ㄑb置如圖1可以重復(fù)使用）ad→e→b→c→b→c，丁的作用是除去二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣．
（3）當(dāng)樣品充分反應(yīng)完后，緩慢通入空氣的目的是將裝置中殘留的CO₂全部趕出被完全吸收．
方案 II①稱(chēng)取堿式碳酸鎂樣品mg；②將樣品充分高溫煅燒，冷卻后稱(chēng)量；③重復(fù)操作②，測(cè)得剩余固體質(zhì)量為m₁g
（4）下列儀器如圖2中，該方案不會(huì)用到的是E．
（5）判斷樣品完全分解的方法是樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱(chēng)量質(zhì)量相差0.1g以?xún)?nèi)；本實(shí)驗(yàn)至少需要稱(chēng)量4次．
（6）有同學(xué)認(rèn)為方案 II高溫煅燒的過(guò)程中會(huì)發(fā)生4MgCO₃+SiO₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgSiO₃+CO₂↑會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果有誤，你認(rèn)為這位同學(xué)的觀點(diǎn)正確嗎？錯(cuò)誤（填“正確”或“錯(cuò)誤”）請(qǐng)說(shuō)明理由：該反應(yīng)的發(fā)生不影響生成CO₂和水蒸氣的量．

Answer 1

分析 （1）4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳；
（2）取一定質(zhì)量的樣品，與硫酸充分反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定CO₂的質(zhì)量計(jì)算純度，打開(kāi)K利用裝置甲是通入空氣，通過(guò)氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳防止干擾二氧化碳測(cè)定，干凈裝置內(nèi)空氣，關(guān)閉K，通過(guò)裝置乙分液漏斗滴入稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳、水和硫酸鎂，通過(guò)裝置丁吸收氣體中的水蒸氣，通過(guò)裝置丙吸收生成的二氧化碳測(cè)定質(zhì)量，為避免空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入干燥管，可以再連接干燥管；
（3）關(guān)閉止水夾K，向樣品中加入足量的稀硫酸，當(dāng)樣品充分反應(yīng)完后，為了測(cè)定準(zhǔn)確還應(yīng)進(jìn)行的操作是把裝置內(nèi)空氣趕凈；
（4）煅燒固體選擇坩堝內(nèi)加熱灼燒，需要三腳架、泥三角、酒精燈、玻璃棒等，干燥應(yīng)在干燥器中進(jìn)行，據(jù)此分析判斷
（5）判斷樣品完全分解的方法是重復(fù)操作②，測(cè)得剩余固體質(zhì)量為m₁g到恒重，或兩次稱(chēng)量誤差不超過(guò)0.1g；
（6）發(fā)生MgCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgSiO₃+CO₂↑，對(duì)測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量無(wú)影響．

解答 解：（1）乙中發(fā)生反應(yīng)是堿式碳酸銅和稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O+5H₂SO₄=5MgSO₄+11H₂O+4CO₂↑，
故答案為：4MgCO₃•Mg（OH）₂•5H₂O+5H₂SO₄=5MgSO₄+11H₂O+4CO₂↑；
（2）取一定質(zhì)量的樣品，與硫酸充分反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定CO₂的質(zhì)量計(jì)算純度，打開(kāi)K利用裝置甲是通入空氣，通過(guò)氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳防止干擾二氧化碳測(cè)定，干凈裝置內(nèi)空氣，關(guān)閉K，通過(guò)裝置乙分液漏斗滴入稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳、水和硫酸鎂，通過(guò)裝置丁吸收氣體中的水蒸氣，通過(guò)裝置丙吸收生成的二氧化碳測(cè)定質(zhì)量，為避免空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入干燥管，可以再連接干燥管，儀器接口的連接順序?yàn)閍→d→e→b→c→b→c，丁的作用是除去二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣，
故答案為：d→e→b→c→b→c；除去二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣；
（3）關(guān)閉止水夾K，向樣品中加入足量的稀硫酸，當(dāng)樣品充分反應(yīng)完后，為了測(cè)定準(zhǔn)確還應(yīng)進(jìn)行的操作是：打開(kāi)止水夾K從甲中通入空氣，把生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕入干燥管吸收，
故答案為：將裝置中殘留的CO₂全部趕出被完全吸收；
（4）取堿式碳酸鎂樣品mg；②將樣品充分高溫燃燒，冷卻后稱(chēng)量；③重復(fù)操作②，測(cè)得剩余固體質(zhì)量為m₁g（用托盤(pán)天平稱(chēng)量），煅燒固體選擇坩堝內(nèi)加熱灼燒，需要三腳架、泥三角、酒精燈、玻璃棒等，干燥應(yīng)在干燥器中進(jìn)行，所以不需要的是蒸發(fā)皿，
故答案為：E；
（5）判斷樣品完全分解的方法是樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱(chēng)量質(zhì)量相差0.1g以?xún)?nèi)，方案 II①稱(chēng)取堿式碳酸鎂樣品mg；②將樣品充分高溫煅燒，冷卻后稱(chēng)量；③重復(fù)操作②，測(cè)得剩余固體質(zhì)量為m₁g，稱(chēng)量質(zhì)量相差0.1g以?xún)?nèi)，所以最少稱(chēng)量4次，
故答案為：樣品連續(xù)兩次高溫煅燒，冷卻稱(chēng)量質(zhì)量相差0.1g以?xún)?nèi)；4；
（6）發(fā)生MgCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgSiO₃+CO₂↑，該反應(yīng)的發(fā)生不影響生成CO₂和水蒸氣的量，這位同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，
故答案為：錯(cuò)誤；該反應(yīng)的發(fā)生不影響生成CO₂和水蒸氣的量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成、物質(zhì)含量的測(cè)定方法、實(shí)驗(yàn)基本操作、裝置作用和連接順序，主要是不同的測(cè)定方法需要儀器的選擇和理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．