Question

5．體操運動員在完成單杠、吊環(huán)項目時常用“鎂粉”搓手，以起到防滑效果．某種“鎂粉”中可能含有Mg、MgO、Mg（OH）₂、MgCO₃中的一種或兩種固體，實驗小組對其成分展開了探究．
已知：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O
MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑
（1）探究“鎂粉”中是否含有Mg和MgCO₃
（2）①取少量樣品，如圖1所示進行實驗．觀察到a試管中有氣泡產生，b試管中產生的現象是澄清石灰水變渾濁，則證明“鎂粉”中一定含有MgCO₃．

②為證明“鎂粉”中是否含有Mg，小明將燃著的木條放在圖中b試管口上方，木條熄滅．但同學們指出，該實驗不能達成實驗目的，需要將圖中的澄清石灰水替換成濃NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收．小明按照修改后的實驗方案重復上述實驗，觀察到b試管口無明顯現象，證明“鎂粉”中沒有Mg．
（3）探究“鎂粉”中是否還含有MgO及Mg（OH）₂
【實驗過程】
Ⅰ．用MgO、Mg（OH）₂和MgCO₃三種固體分別做性質實驗．分別取0.5g三種固體粉末，每次取樣方法如圖2所示：
逐滴加入相同溶質質量分數的稀鹽酸直至粉末恰好消失．在下表中記錄消耗的同濃度稀鹽酸的體積（以下體積均在同一條件下測定，且保留到小數點后1位）

	MgO	Mg（OH）2	MgCO3
消耗稀鹽酸的體積/mL	10.4	7.2	5.0

Mg（OH）₂與鹽酸發(fā)生中和反應的化學方程式為Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O．
Ⅱ．取“鎂粉”樣品0.5g，加入上述稀鹽酸至粉末恰好溶解．此時消耗稀鹽酸的體積約為5.3mL．
【實驗分析及結論】
“鎂粉”不只含有MgCO₃．理由是0.5g“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積與0.5gMgCO₃消耗稀鹽酸的體積不相等．
【實驗反思】
為確定“鎂粉”的具體成分，同學們認為還需要補充如下實驗：分別取0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃，加入足量稀鹽酸，測定生成的氣體體積分別為119mL和140mL．由此可知“鎂粉”中含有MgCO₃的質量分數為85%．

Answer 1

分析 （1）鎂能和稀鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，氧化鎂能和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，氫氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，碳酸鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂、水和二氧化碳；
二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒；
通常情況下，氫氧化鈣的溶解度很小，氫氧化鈉的溶解度很大；
點燃條件下，氫氣能夠在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰；
（2）根據“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積可以初步判斷“鎂粉”的組成；
根據0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃與足量稀鹽酸反應生成氣體的體積可以計算“鎂粉”中含有MgCO₃的質量分數．

解答 解：（1）①b試管中澄清石灰水變渾濁，說明反應生成了二氧化碳，則證明“鎂粉”中一定含有MgCO₃．
故填：MgCO₃．
②將圖中的澄清石灰水替換成濃NaOH溶液，目的是把二氧化碳全部吸收；
按照修改后的實驗方案重復上述實驗，二氧化碳被氫氧化鈉溶液全部吸收后，觀察到b試管口仍然無明顯現象，證明“鎂粉”中沒有Mg．
故填：把二氧化碳全部吸收；沒有Mg．
（2）Mg（OH）₂與鹽酸發(fā)生中和反應的化學方程式為：Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O；
“鎂粉”不只含有MgCO₃．理由是：0.5g“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積與0.5gMgCO₃消耗稀鹽酸的體積不相等；
為確定“鎂粉”的具體成分，還需要補充如下實驗：分別取0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃加入足量稀鹽酸；
設0.5g“鎂粉”的質量為x，
因為測定生成的氣體體積分別為119ml和140ml，說明0.5g“鎂粉”和0.5gMgCO₃中，碳酸鎂的質量比是119：140，
根據題意有：$\frac{x}{0.5g}=\frac{119}{140}$，
x=0.425g，
由此可知“鎂粉”中含有MgCO₃的質量分數為：$\frac{0.425g}{0.5g}$×100%=85%．
故填：Mg（OH）₂+2HCl═MgCl₂+2H₂O；0.5g“鎂粉”消耗稀鹽酸的體積與0.5gMgCO₃消耗稀鹽酸的體積不相等；MgCO₃；85%．

點評 相同條件下，氣體的體積比等于氣體的物質的量之比，物質的量之比等于物質的質量比，因此知道了生成的氣體體積分別為119ml和140ml，就能夠計算相關方面的問題了，要注意理解．