Question

【題目】某固體粉末由Mg、MgO、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，測的生成氣體的體積為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，至不再生成沉淀。經過濾、洗滌和干燥后，稱得沉淀質量為2.90g。

（回答問題）

（1）為使樣品完全反應的正確操作是______（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）根據實驗結果通過步驟Ⅲ計算，樣品中鎂元素的總質量為______。

（反思）

（3）該化學小組同學經過討論得出以下結論，正確的是______（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】A 1.2g AB

【解析】

解：（1）因為硫酸溶液過量，故硫酸溶液轉移到樣品中可使樣品更容易完全反應。故選A。

（2）稀硫酸和鎂反應生成硫酸鎂和氫氣，和氧化鎂反應生成硫酸鎂和水，和氫氧化鎂反應生成硫酸鎂和水，硫酸鎂和氫氧化鈉反應生成白色沉淀氫氧化鎂和硫酸鈉。故稱得沉淀質量為2.90g，即氫氧化鎂質量是2.90g，樣品中的鎂元素全部變為氫氧化鎂的形式存在，則樣品中鎂元素的總質量為：2.90g×=1.2g。

（3）A、解：設鎂質量為x，

反應生成氫氣質量為：0.09g/L×0.0556L=0.005g，

Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑，

24 2

x 0.005g

=，

x=0.06g，

則另外物質（氧化鎂、氫氧化鎂）質量為：2.00g-0.06g=1.94g，另外物質鎂元素質量為：1.2g-0.06g=1.14g，假設另外物質全部是氧化鎂，則1.94g氧化鎂中鎂元素質量為：1.94g×=1.164g＞1.14g，假設另外物質全部是氫氧化鎂，則1.94g氫氧化鎂中鎂元素質量為：1.94g×=0.80g＜1.14g，因此樣品中含有鎂、氧化鎂和氫氧化鎂，

設樣品中氧化鎂的質量為z，鎂元素的質量為z×，樣品中氫氧化鎂的質量為(1.94g-z)g，鎂元素的質量為(1.94g-z)×，樣品中氧化鎂、氫氧化鎂中鎂元素的質量為1.14g，故z×+(1.94g-z)×=1.14g。通過計算可得z1.81g，即樣品中氧化鎂1.81g、氫氧化鎂的質量為0.128。故知道鎂、氧化鎂和氫氧化鎂的質量、沉淀氫氧化鎂的質量，可以計算出氧化鎂和氫氧化鎂的質量，故選項正確；

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，故選項正確；

C、僅稱量步驟Ⅱ中Y形管內藥品減輕的質量，能計算出樣品中鎂的質量，不能計算出氧化鎂和氫氧化鎂的質量，故選項錯誤。故選AB。