第32讲探究型综合实验题
微课时
1．某研究性小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中得到白色沉淀，对于白色沉淀的成分进行研究：
Ⅰ.提出假设 [查阅资料知：MgCO3和Mg(OH)2均不带结晶水]
假设一：两者反应只生成MgCO3一种沉淀；
假设二：两者相互促进水解，只生成Mg(OH)2一种沉淀；
假设三：_____________________________________________。
Ⅱ.理论探究
按照假设二，Na2CO3溶液和MgSO4溶液反应的离子反应方程式为________________________________________________。
Ⅲ.实验探究
步骤一：将一定浓度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中并充分搅拌，有白色沉淀生成。
步骤二：将上述产生的白色沉淀从溶液中分离并净化，然后放入试管中加热，定性探究生成物的成分(如图Ⅰ)
(1)图Ⅰ中装置B的名称为____________。C装置中试剂是____________。
(2)若假设二成立，则实验现象是_________________________
_________________________________________________________。
步骤三：某同学通过图Ⅱ装置进行定量分析测定假设三的成分
(3)广口瓶中水面上覆盖了一层植物油，这层植物油的作用是________________________________________________________________________。
(4)若按上述操作，实验中测得样品的质量为w g ，气体的体积为a L(标准状况下)，则样品中MgCO 3的质量分数为____________。
解析：Ⅰ.依据假设一：两者发生复分解反应只生成MgCO 3一种沉淀，假设二：两者相互促进水解，只生成Mg(OH)2一种沉淀，所以假设三为：生成MgCO 3和Mg(OH)2两种沉淀。
Ⅱ.硫酸镁和碳酸钠相互促进水解生成氢氧化镁沉淀、硫酸钠和二氧化碳，反应的离子方程式为CO 2－3＋Mg 2＋
＋H 2O===Mg(OH)2↓＋CO 2↑。
Ⅲ.(1)图Ⅰ中装置B 为干燥管，装置C 中是用来验证二氧化碳气体的试剂澄清石灰水，依据是否变浑浊判断是否含有碳酸镁沉淀。
(2)若假设二成立，沉淀只有氢氧化镁，氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水，图Ⅰ中装置B 中盛有无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝色证明有水生成，装置C 中澄清石灰水不变浑浊证明无二氧化碳生成，说明沉淀中无碳酸镁，所以B 中无水硫酸铜变蓝色，C 中澄清石灰水不变浑浊证明假设二成立。
(3)图Ⅱ装置进行定量分析，利用排水法测定生成气体的体积，二氧化碳能溶于水，为减少测定误差，广口瓶中水面上覆盖了一层植物油，这层植物油的作用是防止生成的二氧化碳溶于水，减小误差。
(4)假设Ⅲ沉淀为氢氧化镁和碳酸镁的混合物，加入酸反应生成气体为二氧化碳，排水
法测定二氧化碳体积为a L ，物质的量n(CO 2)＝ a L 22.4 L·mol －1，结合原子守恒，碳酸镁质量分数＝? ??
???a 22.4 mol×84 g·mol －1wg ×100%＝15a 4w ×100%。 答案：Ⅰ.生成MgCO 3和Mg(OH)2两种沉淀
Ⅱ.CO 2－3＋Mg 2＋＋H 2O===Mg(OH)2↓＋CO 2↑
Ⅲ.(1)干燥管 澄清石灰水
(2)B 中无水硫酸铜变蓝色，C 中澄清石灰水不变浑浊
(3)防止生成的二氧化碳溶于水，减小误差
(4)15a 4w
×100% 2．(2018·湖北襄阳月考)3名同学在用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的过程中，发现生成的气体有刺激性气味，针对这一“异常现象”进行了实验探究及分析。
(1)甲用湿润的KI-淀粉试纸检验上述生成的气体，观察到试纸变蓝，据此判断氧气中混有Cl 2。用离子方程式解释甲判断试纸变蓝的原因：____________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)乙认为上述现象只能说明混合气体具有__________性，实验中使试纸变蓝的气体单