碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强材料．（1）合成该物质步骤如下：步骤1：配制0.5mol•L-1MgSO4溶液和0.5mol•L-1NH4HCO3溶液．步骤2：用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中，

Question

碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强材料．
（1）合成该物质步骤如下：
步骤1：配制0.5mol•L^-1 MgSO₄溶液和0.5mol•L^-1 NH₄HCO₃溶液．
步骤2：用量筒量取500mL NH₄HCO₃溶液于1 000mL四口烧瓶中，开启搅拌器，温度控制在50℃．
步骤3：将250mL MgSO₄溶液逐滴加入NH₄HCO₃溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5．步骤4：放置1h后，过滤，洗涤．
步骤5：在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO₃•nH₂O　n=1～5）．
①配制0.5mol•L^-1 MgSO₄溶液500mL，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、___．
②步骤3中加氨水后的离子方程式___．
（2）测定合成的MgCO₃•nH₂O中的n值．
称量1.000g碳酸镁晶须，放入图1所示的广口瓶中，加入适量水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO₂被NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5h，后期将温度升到30℃，最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO₂的总量；重复上述操作2次．

①图1中气球的作用是___；
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是___；
③1.000g碳酸镁晶须产生CO₂平均值为a mol，则n值为___（用含a的表达式表示）．
（3）称取100g上述晶须产品进行热重分析，如图2．则合成的晶须中n=___．

Answer 1

（1）①操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，用量筒量取（用到胶头滴管）浓硫酸，在烧杯中稀释，用玻璃棒搅拌，冷却后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，将洗涤液转移到容量瓶中，加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀，
由提供的仪器可知还需要仪器有：500mL容量瓶，
故答案为：500mL容量瓶；
②将250mL MgSO₄溶液逐滴加入NH₄HCO₃溶液中，用氨水调节溶液pH到9.5，反应生成碳酸镁结晶水合物，反应的化学方程式为Mg²⁺+HCO₃^-+NH₃•H₂O+（n-1）H₂O═MgCO₃•nH₂O+NH₄⁺，
故答案为：Mg²⁺+HCO₃^-+NH₃•H₂O+（n-1）H₂O═MgCO₃•nH₂O+NH₄⁺；
（2）①装置中气球可以缓冲压强并封闭装置，暂时储存CO₂，有利于CO₂被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定，
故答案为：暂时储存CO₂，有利于CO₂被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定；
②反应后期将温度升到30℃，使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收，减少测定产生的误差，
故答案为：升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO₂逸出，便于吸收完全；
③实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO₂平均值为a mol，依据元素守恒可知，碳酸镁物质的量为amol，根据化学式可知，MgCO₃•nH₂O中碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1：n，得到1：n=a：(1.000g-84ag)/(18g/mol)；得到n=(1-84a)/(18a)，
故答案为：(1-84a)/(18a)；
（3）MgCO₃•nH₂O　n=1～5，分析图象400°C剩余质量为82.3g，为失去结晶水的质量，剩余质量为39.2g是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量，得到100g×(18n)/(18n+84)=100-82.3，解得n=1，
故答案为：1．