(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口 瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应 4~5 h,反应后期将温度升到30 ℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是______________________________________________________。 ②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是__________________________________。 ③设3次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为a mol,则n值为________(用含a的表达式表示)。
(3)称取100 g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。则该条件下合成的晶须中,n=________(选填1、2、3、4、5)。
答案 (1)①NH3·H2O+Mg2+HCO3===MgCO3↓+NH4+H2O
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②减压过滤(或抽滤)
(2)①暂时储存CO2,有利于CO2被NaOH溶液吸收,且能保持装置中压强相对稳定 ②使溶解在水中的CO2逸出,便于吸收 ③(1-84a)/18a (3)1
解析 (1)①加入氨水促进HCO3离子的电离,适当增大CO23离子的浓度。
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②加快过滤的方法只能是减压过滤。
(2)①开始时产生的CO2速率大于NaOH溶液吸收CO2的速率,气球逐渐胀大,暂时储存CO2,避免产生的CO2使内部压强过大,造成泄露;后期CO2被NaOH吸收时,气球逐渐变小。②升高温度,气体的溶解度减小。 ③找出关系:MgCO3·nH2O~CO2
84+18n 1
1
a 得n=(1-84a)/18a
(3)从图中看,剩余质量为82.3 g时,即为失去的结晶水的质量,剩余39.2 g时,减少的质量为分解出的CO2的质量,列式:100×18n/(84+18n)=100-82.3,得n≈1。
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