Question

（16分）資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體并生成白色不溶物
（1）提出假設(shè)
猜想①：白色不溶物可能為___
猜想②：白色不溶物可能為MgCO₃
猜想③：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂
（2）定性實(shí)驗(yàn)

（3）定量實(shí)驗(yàn)：
稱取實(shí)驗(yàn)I中所得干燥、純凈的白色不溶物14．2 g,充分加熱至不在產(chǎn)生氣體為止，并使分解
產(chǎn)生的氣體全部通入如下裝置中：

①實(shí)驗(yàn)測得裝置A增重1．8 g,裝置B增重4．4 g,則白色不溶物的化學(xué)式為_____
②裝置C的作用為____，若移除裝置C會導(dǎo)致的值___（填“偏大”、“偏小”或“不變”
（4）探究原理
①請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Mg與飽和NaHC0₃溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白
色不溶物的原因：_______
②25⁰C時(shí)，測得Mg與飽和NaHC0₃溶液反應(yīng)所得混合體系的pH為10,則該體系中
為（已知

Answer 1

（16分）
（1）Mg(OH)₂（1分）
（2）①氫氣（1分） ②沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡（2分）
③取實(shí)驗(yàn)I中的澄清溶液少許于試管中，加入少量CaCl₂溶液（2分）
（3）①M(fèi)gCO₃?Mg(OH)₂[或Mg(OH)₂?MgCO₃或Mg₂(OH)₂CO3]（2分）
②防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置B引起實(shí)驗(yàn)誤差（2分）
偏大（1分）
（4）①NaHCO₃溶液中存在平衡：HCO₃?H⁺+CO₃²?；H₂OH⁺+OH?，Mg和H⁺反應(yīng)生成H₂和Mg²⁺，使上述兩平衡向右移動(dòng)，c(CO₃²?)、c(OH?)均增大，Mg²⁺跟OH?、CO₃²?反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)₂?MgCO₃（3分）
② 3．8×10^-3mol?L?¹（2分）

解析試題分析：（1）對比猜想②③，可知猜想①白色不溶物可能為Mg(OH)₂．
（2）①氣體能安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，所以該氣體為H₂。
②結(jié)論為白色不溶物中含有MgCO₃，所以加入足量稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡。
③證明溶液中含有CO₃²?，所以現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，所以實(shí)驗(yàn)操作為：取實(shí)驗(yàn)I中的澄清溶液少許于試管中，加入少量CaCl₂溶液。
（3）①裝置A增重1．8 g，生成了H₂O為0．1mol，裝置B增重4．4 g，生成CO₂的物質(zhì)的量為0．1mol，則白色不容物含有等物質(zhì)的量的Mg(OH)₂和MgCO₃，所以白色不溶物的化學(xué)式為：MgCO₃?Mg(OH)₂[或Mg(OH)₂?MgCO₃或Mg₂(OH)₂CO3]
②裝置C中含有堿石灰，能吸收水分和CO₂，所以其作用為防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置B引起實(shí)驗(yàn)誤差；若移除裝置C外界，空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置B，而裝置B增加的質(zhì)量為產(chǎn)生的CO₂的質(zhì)量，所以造成測量的MgCO₃的質(zhì)量增大，導(dǎo)致的值偏大。
（4）①NaHCO₃溶液中存在兩個(gè)電離平衡：HCO₃?H⁺+CO₃²?；H₂OH⁺+OH?，加入Mg后，Mg和H⁺反應(yīng)生成H₂和Mg²⁺，使上述兩平衡向右移動(dòng)，c(CO₃²?)、c(OH?)均增大，Mg²⁺跟OH?、CO₃²?反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)₂?MgCO₃。
②pH為10，則c(OH?)=10^-4mol?L?¹，c(Mg²⁺)=K_sp[Mg(OH)₂]÷c²(OH?)=1．8×10^-11÷(10^-4)²=1．8×10^-3,c(CO₃²?)=" K" _sp[MgCO₃]÷c(Mg²⁺)=6．8×10^-6÷(1．8×10^-3)= 3．8×10^-3mol?L?¹
考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析、化學(xué)平衡、有關(guān)K _sp的計(jì)算。