Question

【題目】某固體粉末由Mg、MgO和Mg（OH）2中的一種或幾種組成．某化學小組為了探究該固體粉末的成分，設計如圖所示的裝置（固定裝置省略）
【信息資料】本實驗條件下，氫氣密度為0.09g/L．
【實驗過程】
步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性，裝入藥品并連接儀器．
步驟Ⅱ：傾斜Y形管，使樣品充分反應，測定生成氣體的體積為55.6mL．
步驟Ⅲ：拆下裝置，往Y形管內殘余液中加入氫氧化鈉溶液，至不再生產沉淀．經過濾、洗滌和干燥后，稱得沉淀質量為2.90g．
（1）【回答問題】
a.該套裝置氣密性的檢查方法是 ．
b.①使樣品與硫酸充分反應的正確操作是（填標號）．
A．硫酸溶液轉移到樣品中 B．樣品轉移到硫酸溶液中
②判斷樣品完全反應的現象是 ．
c.根據實驗結果分析：
①通過步驟Ⅱ推斷，樣品中一定含有的物質是 ．
通過步驟Ⅲ計算，樣品中鎂元素的總質量為g．
②結論：該樣品中的成分是 ．
（2）【反思】該化學小組同學經過討論得到以下結論，正確的有（填標號）．
A.利用該實驗方案，能計算出樣品中各物質的質量
B.實驗前可通過樣品的質量估算硫酸溶液的質量，確保樣品完全反應
C.僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內藥品減輕的質量，即能計算出樣品中各物質的質量．

Answer 1

【答案】
（1）把水準管下移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；A；Y形管中的固體全部消失；鎂；1.20；Mg、MgO和Mg（OH）2
（2）A,B
【解析】a.該套裝置氣密性的檢查方法是把水準管下移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；故填：把水準管下移一段距離，使水準管和量氣管中的水形成一定的液面差，如果一段時間后液面差保持不變，則說明裝置不漏氣；反之，則表示裝置漏氣；b.①為了防止固體藥品粘在容器壁上，可將液態的硫酸溶液轉移到樣品中；故填：A；②鎂、氧化鎂和氫氧化鎂均能與稀硫酸反應，所以看到固體藥品完全消失了，就證明樣品已完全反應；故填：Y形管中的固體全部消失；c.①鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，而氧化鎂、氫氧化鎂與稀硫酸反應均沒有氣體生成，由實驗現象可知，樣品中一定含有鎂；故填：鎂；氫氧化鎂沉淀中鎂元素的質量即為樣品中鎂元素的質量，即2.90g× =1.20g；故填：1.20；
②設生成55.6mL氫氣需要鎂的質量為x
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 　　　　　　 2
x 　　　　　 0.0556L×0.09g/L

x=0.06g，
若剩余固體全部為氧化鎂，則含鎂元素的質量為：（2.00g﹣0.06g）× =1.164g≠（1.20g﹣0.06）=1.14g
所以固體樣品是由鎂、氧化鎂和氫氧化鎂三種物質組成的；故填：Mg、MgO和Mg（OH）2；（2）根據試驗提供的數據可知，利用該實驗方案，能計算出樣品中各物質的質量；實驗前可通過樣品的質量（假設全部為鎂）估算硫酸溶液的質量，確保樣品完全反應；但是僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內藥品減輕的質量（氫氣的質量），只能計算出固體樣品中所含單質鎂的質量，不能計算出其他成分的質量．
故選AB．
【考點精析】本題主要考查了檢查裝置的氣密性和金屬材料的選擇依據的相關知識點，需要掌握裝置氣密性檢查：先將導管的一端浸入水中，用手緊貼容器外壁，稍停片刻，若導管口有氣泡冒出，松開手掌，導管口部有水柱上升，稍停片刻，水柱并不回落，就說明裝置不漏氣；黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬才能正確解答此題．