Question

為了測定MgCO₃?nH₂O中的n值．某同學(xué)設(shè)計實驗如圖1實驗裝置

①稱量1.0gMgCO₃?nH₂O晶體，放入廣口瓶中加一定量的水．②滴入稀硫酸與MgCO₃?nH₂O反應(yīng)，生成的CO₂被NaOH溶液吸收，在室溫下反應(yīng)4～5h，反應(yīng)后期將溫度升到30℃，③用已知濃度的鹽酸與燒杯中液體反應(yīng)測得CO₂的總量；④重復(fù)上述操作2次．
回答下列問題：
①b 裝置的名稱是：

 

②第②步中升溫至30℃的目的：

 

③少量的CO₂與 NaOH反應(yīng)的離子方程式

 

④設(shè)通過實驗測得每1.0gMgCO₃?nH₂O產(chǎn)生的CO₂平均值為a mol，則n值為

 

（用含a的表達式表示）
⑤該同學(xué)測得的n值偏大（實驗過程中無任何操作錯誤），原因可能是

 

⑥稱取100gMgCO₃?nH₂O進行熱重分析，熱重曲線如圖2所示，則n=

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：①根據(jù)圖示和常見儀器名稱可知b儀器的名稱；
②反應(yīng)后期將溫度升到30℃，使生成的二氧化碳全部逸出后被氫氧化鈉溶液吸收；
③把少量CO₂通入NaOH溶液中，反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
④依據(jù)碳酸鎂晶體中碳酸鎂和結(jié)晶水物質(zhì)的量之比為1：n，結(jié)合生成二氧化碳物質(zhì)的量和水的物質(zhì)的量計算得到；
⑤根據(jù)④表達式結(jié)合二氧化碳的吸收情況分析；
⑥分析圖象400°C剩余質(zhì)量為82.3g，為失去結(jié)晶水的質(zhì)量，剩余質(zhì)量為39.2g是碳酸鎂分解失去二氧化碳的質(zhì)量．

解答： 解：①b用來滴加液體，控制反應(yīng)速率，為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②反應(yīng)后期將溫度升到30℃，使生成的二氧化碳全部逸出后被氫氧化鈉溶液吸收，減少測定產(chǎn)生的誤差，
故答案為：使廣口瓶內(nèi)水中溶解的CO₂充分逸出，并被NaOH充分吸收；
③把少量CO₂通入NaOH溶液中，反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；故答案為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
④實驗測得每1.0g碳酸鎂晶須產(chǎn)生的CO₂平均值為a mol，依據(jù)元素守恒可知，碳酸鎂物質(zhì)的量為amol，根據(jù)化學(xué)式可知，MgCO₃?nH₂O中碳酸鎂晶體中碳酸鎂和結(jié)晶水物質(zhì)的量之比為1：n，得到1：n=a：

1.0g-84ag

18g/mol

，得到n=

1-84a

18a

，
故答案為：

1-84a

18a

；
⑤n=

1-84a

18a

=

1 a -84

18

，由于反應(yīng)生成二氧化碳不能被氫氧化鈉全部吸收，導(dǎo)致a偏小，根據(jù)表達式則n偏大，故答案為：反應(yīng)生成二氧化碳不能被氫氧化鈉全部吸收；
⑥分析圖象400°C剩余質(zhì)量為82.3g，為失去結(jié)晶水的質(zhì)量，剩余質(zhì)量為39.5g是碳酸鎂分解失去二氧化碳的質(zhì)量，得到100g×

18n

18n+84

=100-82.3，解得n=1，
故答案為：1．

點評：本題考查了結(jié)晶水含量的測定，主要是反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用和圖象分析的應(yīng)用，題目難度中等．