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(2013•宝应县一模)某校化学兴趣小组参观碱式碳酸镁的生产后,知道了以水氯镁石(主要成分为MgCl2•6H2O)为原料生产碱式碳酸镁[xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O]的主要流程如下:[问题讨论](1)
题目详情
(2013•宝应县一模)某校化学兴趣小组参观碱式碳酸镁的生产后,知道了以水氯镁石(主要成分为MgCl2•6H2O)为原料生产碱式碳酸镁[xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O]的主要流程如下:
[问题讨论]
(1)上述流程中滤液的主要溶质(写化学式)______,检验其中阳离子要用的试剂有(填序号)______.
A.氧化钙 B.稀盐酸 C.紫色石蕊试液 D.硫酸钠溶液
(2)上述流程中NH3被循环使用,流程中生成NH3的化学方程式为______.
(3)流程中“加热”这一环节每生成l个分子xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O需消耗氨的分子数为______(用代数式).
(4)判断碱式碳酸镁是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加(填序号)______,然后观察现象判断.
A.盐酸和氯化钡的混合液 B.硝酸和硝酸银的混合液 C.碳酸钠溶液 D.稀盐酸
[组成探究一]
(5)已知高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO,用下列装置设计实验测定碱式碳酸镁的组成,装置连接从左到右依次为A→______→______→D.
(6)取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g、CO21.76g,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式为______.
计算过程:
[组成探究二]
(7)有同学对用盐酸有异议,认为用硫酸更好.你的看法是(填序号)______;
A.同意 B.不同意 C.不确定
你的理由是______.
(8)称得的溶液质量为______ g[提示:可用(6)中数据]
[组成探究三]
更为精确的测量碱式碳酸镁受热分解过程中时间与剩余固体质量,作出如图的坐标图
(9)试回答
①加热时,该晶体开始发生化学变化的时刻是______(填“t1”、“t3”或“t5”).
②t4~t5时间段固体为(写化学式)______和MgO的混和物.
③t2~t3时间段固体的化学式为(用含x、y的化学式也算对)______.
[问题讨论]
(1)上述流程中滤液的主要溶质(写化学式)______,检验其中阳离子要用的试剂有(填序号)______.
A.氧化钙 B.稀盐酸 C.紫色石蕊试液 D.硫酸钠溶液
(2)上述流程中NH3被循环使用,流程中生成NH3的化学方程式为______.
(3)流程中“加热”这一环节每生成l个分子xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O需消耗氨的分子数为______(用代数式).
(4)判断碱式碳酸镁是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加(填序号)______,然后观察现象判断.
A.盐酸和氯化钡的混合液 B.硝酸和硝酸银的混合液 C.碳酸钠溶液 D.稀盐酸
[组成探究一]
(5)已知高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO,用下列装置设计实验测定碱式碳酸镁的组成,装置连接从左到右依次为A→______→______→D.
(6)取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g、CO21.76g,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式为______.
计算过程:
[组成探究二]
(7)有同学对用盐酸有异议,认为用硫酸更好.你的看法是(填序号)______;
A.同意 B.不同意 C.不确定
你的理由是______.
(8)称得的溶液质量为______ g[提示:可用(6)中数据]
[组成探究三]
更为精确的测量碱式碳酸镁受热分解过程中时间与剩余固体质量,作出如图的坐标图
(9)试回答
①加热时,该晶体开始发生化学变化的时刻是______(填“t1”、“t3”或“t5”).
②t4~t5时间段固体为(写化学式)______和MgO的混和物.
③t2~t3时间段固体的化学式为(用含x、y的化学式也算对)______.
▼优质解答
答案和解析
(1)向氯化镁溶液中加入氨气、二氧化碳,加热,反应能生成碱式碳酸镁和氯化铵,过滤后滤液的主要溶质是氯化铵,化学式是NH4Cl,铵根离子能和显碱性的物质反应生成氨气,氨气的水溶液能使石蕊试液变蓝色,氧化钙能和水反应生成显碱性的氢氧化钙溶液,可以用氧化钙、石蕊试液检验氯化铵中的铵根离子.
故填:NH4Cl;AC.
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铵反应能生成氯化钙、水和氨气,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O.
故填:2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(3)因为NH3+H2O═NH3•H2O,由化学方程式可知,一个氨分子对应着一个铵根离子,根据质量守恒定律,氯化镁反应生成氯化铵时,应该是一个氯化镁转化成两个氯化铵,即MgCl2→2NH4Cl,即2个氨气分子反应时,能生成1个氯化镁,亦即生成含有1个镁离子的化合物时,需要2个氨气分子,l个分子xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O中含有(x+y)个镁离子,需要氨的分子数为2(x+y).
故填:2(x+y).
(4)如果碱式碳酸镁洗涤的不干净,向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸银的混合液时,残留的氯化铵能和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铵;而加入盐酸和氯化钡的混合液或碳酸钠溶液或稀盐酸时,无明显现象.
故填:B.
(5)碱式碳酸镁受热分解时,生成的气体通过浓硫酸时,如果浓硫酸增重,说明生成的气体中含有水,再通入澄清石灰水时,如果石灰水变浑浊,说明生成的气体中含有二氧化碳.
故填:C;B.
(6)生成水的质量为:4.66g-2.00g-1.76g=0.9g,
碱式碳酸镁的相对分子质量为:84x+58y+18z,
镁元素的质量为:2.00g×
×100%=1.2g,
碳元素的质量为:1.76g×
×100%=0.48g,
氢元素的质量为:0.9g×
×100%=0.1g,
则有:4.66g×
×100%=1.2g,
4.66g×
×100%=0.48g,
4.66g×
×100%=0.1g,
解得:x=4,y=1,z=4,
碱式碳酸镁的化学式为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.
故填:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.
(7)因为盐酸易挥发,可能导致实验误差较大.
故填:A.
(8)称得的溶液质量为:4.66g+20.0g-1.76g=22.9g.
故填:22.9.
(9)在加热到t1时xCaSO4•yH2O开始分解,t1~t2时间段和t3~t4时间段个固体的质量变化比较少,而t5~t6时间段固体质量变化较大,原因是t1~t2时间段生石膏脱去部分水,t3~t4时间段完全脱水,在t4时完全生成CaSO4,在t5~t6时间段温度较高,CaSO4开始分解,质量变化较大.
故填:①t1.②Mg(OH)2③xMgCO3•yMg(OH)2或4MgCO3•Mg(OH)2.
故填:NH4Cl;AC.
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铵反应能生成氯化钙、水和氨气,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O.
故填:2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(3)因为NH3+H2O═NH3•H2O,由化学方程式可知,一个氨分子对应着一个铵根离子,根据质量守恒定律,氯化镁反应生成氯化铵时,应该是一个氯化镁转化成两个氯化铵,即MgCl2→2NH4Cl,即2个氨气分子反应时,能生成1个氯化镁,亦即生成含有1个镁离子的化合物时,需要2个氨气分子,l个分子xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O中含有(x+y)个镁离子,需要氨的分子数为2(x+y).
故填:2(x+y).
(4)如果碱式碳酸镁洗涤的不干净,向最后的洗出液中滴加硝酸和硝酸银的混合液时,残留的氯化铵能和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铵;而加入盐酸和氯化钡的混合液或碳酸钠溶液或稀盐酸时,无明显现象.
故填:B.
(5)碱式碳酸镁受热分解时,生成的气体通过浓硫酸时,如果浓硫酸增重,说明生成的气体中含有水,再通入澄清石灰水时,如果石灰水变浑浊,说明生成的气体中含有二氧化碳.
故填:C;B.
(6)生成水的质量为:4.66g-2.00g-1.76g=0.9g,
碱式碳酸镁的相对分子质量为:84x+58y+18z,
镁元素的质量为:2.00g×
24 |
40 |
碳元素的质量为:1.76g×
12 |
44 |
氢元素的质量为:0.9g×
2 |
18 |
则有:4.66g×
(x+y)×24 |
84x+58y+18z |
4.66g×
12x |
84x+58y+18z |
4.66g×
2z |
84x+58y+18z |
解得:x=4,y=1,z=4,
碱式碳酸镁的化学式为:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.
故填:4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O.
(7)因为盐酸易挥发,可能导致实验误差较大.
故填:A.
(8)称得的溶液质量为:4.66g+20.0g-1.76g=22.9g.
故填:22.9.
(9)在加热到t1时xCaSO4•yH2O开始分解,t1~t2时间段和t3~t4时间段个固体的质量变化比较少,而t5~t6时间段固体质量变化较大,原因是t1~t2时间段生石膏脱去部分水,t3~t4时间段完全脱水,在t4时完全生成CaSO4,在t5~t6时间段温度较高,CaSO4开始分解,质量变化较大.
故填:①t1.②Mg(OH)2③xMgCO3•yMg(OH)2或4MgCO3•Mg(OH)2.
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