15．金屬鎂是一種重要的金屬．小明在做鎂帶燃燒實驗時，發(fā)現從實驗室中取出來的鎂條表面呈灰黑色，這灰黑色物質是什么呢？是氧化鎂嗎？小明想了一下，很快就把它否定了，他的理由是MgO為白色．小明通過查閱資料灰黑色固體為堿式碳酸鎂．
【查閱資料】1．堿式碳酸鎂有多種組成．如Mg
2（OH）
2CO
3、Mg
4（OH）
2（CO
3）
3、等，可以表示為xMgCO
3•yMg（OH）
2（x、y都是正整數）．
2．MgCO
3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO
2 ↑；Mg（OH）
2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H
2O
3．堿式碳酸鎂能與鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳和水．
Ⅰ．確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的成分
小明同學為確定鎂帶表面堿式碳酸鎂的組成，設計如圖1所示的實驗：
圖中B處為兩個單向閥：推注射器時A
1關閉，A
2處打開；拉注射器時，A
1打開進空氣，A
2關閉．
【實驗步驟】
①按圖組裝好儀器后，檢查氣密性；
②稱取灰黑色樣品，并將其放入硬質玻璃管中；
③打開彈簧夾，反復推拉注射器；
④稱量E、F的質量，E的質量為87.6g，U型管F的質量為74.7g；
⑤關閉彈簧夾，加熱D處試管直到反應不再進行；
⑥打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器；
⑦再次稱量E、F的質量，E的質量為89.4g，U型管F的質量為87.9g．
【問題討論】
（1）補充好實驗步驟檢查氣密性，E中所裝藥品是濃硫酸；
（2）C、F、G中裝有堿石灰（CaO與NaOH的固體混合物），則C的作用是防止空氣中二氧化碳和水進入F，若沒有G裝置，則測定的x的值會偏大（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）；
（3）步驟⑥目的是使產生的氣體全部進入EF；
（4）根據上述實驗數據，推算該堿式碳酸鎂的化學式為3MgCO
3．Mg（OH）
2．
Ⅱ．測定鎂帶樣品純度如圖2所示
【問題討論】
（5）裝置B的作用是除CO
2和HCl，裝置C的作用是檢驗二氧化碳是否除盡；
（6）稱取1.0g鎂帶樣品與足量濃鹽酸充分反應后，收集到的氫氣的體積為0.448L（已知該實驗條件下氫氣的密度為0.089g/L），計算鎂帶樣品純度（寫出計算過程）．
（7）有同學認為用這種方法測定的結果一定偏大，原因是滴加的鹽酸占一定體積．
（8）小江同學認為測定產物中CO
2的質量（即反應前后裝置②的質量差）也可測定樣品中單質鎂的純度．但利用上述實驗裝置測得CO
2的質量并計算樣品的純度，結果偏低，你認為原因可能是①②③．（填序號）
①濃鹽酸易揮發(fā)，產生的氯化氫氣體被裝置B吸收
②二氧化碳氣體逸出時帶出的水蒸氣在裝置B中冷凝而被吸收
③裝置A、B內空氣中的二氧化碳被裝置B吸收
④實驗結束時燒瓶中殘留二氧化碳
⑤氣體從氫氧化鈉溶液中逸出時帶走部分水蒸氣．
數學奧賽暑假天天練南京大學出版社系列答案
和