一种含有结晶水的化合物A，能作为新型化学冷却降温材料．实验室在Mg（HCO3）2溶液中通入热的水蒸气，Mg（HCO3）2溶液经受热分解、沉淀转化等一系列反应，再经过滤、洗涤、干燥得到化合

Question

一种含有结晶水的化合物A，能作为新型化学冷却降温材料．实验室在Mg（HCO₃）₂溶液中通入热的水蒸气，Mg（HCO₃）₂溶液经受热分解、沉淀转化等一系列反应，再经过滤、洗涤、干燥得到化合物A．
（1）化合物A能作为化学冷却降温材料，说明其分解是______（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）对化合物A的成分做如下定性实验：取少量化合物A样品于试管中加热，将生成的所有气体依次通过无水CuSO₄和澄清石灰水．试回答：
①无水CuSO₄变蓝，可证明化合物A中除可能含______，还可能含有______．
②澄清石灰水变浑浊，可证明化合物A的分解产物中含有______．
（3）化合物A的组成可初步确定为Mg_x（CO₃）_y（OH）_z•nH₂O，为进一步确定该化合物A的成分，进行了如下定量研究：取4.84g化合物A加热分解，第一阶段为脱去全部结晶水，第二阶段最终剩余2.00g MgO固体．加热过程中，固体质量随温度的变化如图所示．请通过计算确定化合物A的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

（1）化合物A能作为化学冷却降温材料，说明分解时吸收热量，故答案为：吸热；
（2）①无水CuSO₄变蓝，说明生成水，则A中含有结晶水或含有氢氧化镁，故答案为：结晶水；氢氧化镁；
②澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳气体，故答案为：CO₂；
（3）n（H₂O）=(4.84g−3.94g)/(18g/mol)=0.05mol，
n（Mg²⁺）=n（MgO）=(2.00g)/(40g/mol)=0.05mol，
由图可得，CO₂和H₂O的总质量=3.94g-2.00g=1.94g；
又根据A的化学式Mg_x（CO₃）_y（OH）_z•nH₂O，由化合价代数和为0得：2×x+（-2）×y+（-1）×z=0，即2y+z=2x，
设CO₃^2-和OH^-的物质的量分别为a和b，则：

44a+9b＝3.94−2

2a+b＝0.05×2

，解得a=0.04，b=0.02，
则n（Mg²⁺）：n（CO₃^2-）：n（OH^-）：n（H₂O）=5：4：2：5，
故其化学式为Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•5H₂O，
故答案为：Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•5H₂O．