碱式碳酸镁300度即分解为3种无毒的氧化物,该反应的化学方程式为?

（1）由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，故应首先检验装置的气密性．
装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差，故A装置应吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，A装置内可以选用碱石灰（或氧化钙）．
故答案为：检验装置的气密性；碱石灰（或氧化钙）．
（2）D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，应在D装置之后添加一个盛有碱石灰（或氧化钙）的干燥管，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置中，影响测量结果．
故答案为：添加一个盛有碱石灰（或氧化钙）的干燥管．
（3）装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，故实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差．
活塞的操作方法是：打开活塞K₁、K₂，关闭活塞K₃．
故答案为：鼓入空气；赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳；K₁、K₂，K₃．
（4）关闭活塞K₁、K₂，打开K₃，加热一段时间后，同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出，说明碱式碳酸镁分解完全，B装置内反应结束．
故答案为：B装置中的反应已完全．
（5）B装置中的反应完全后，装置中的残留少量水蒸气和二氧化碳，为减少误差，应全部赶到装置C和D中．
故答案为：将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中．
（6）碱式碳酸镁样品22.6g，反应前C装置的质量为87.6g，反应后质量为89.4g，故生成水的质量为89.4g-87.6g=1.8g，物质的量为[1.8g/18g/mol]=0.1mol；反应前D装置的质量为74.7g，反应后质量为83.5g，生成二氧化碳的质量为83.5g-74.7g=8.8g，物质的量为[8.8g/44g/mol]=0.2mol，故氧化镁的质量为22.6g-1.8g-8.8g=12g，物质的量为[12g/40g/mol]=0.3mol，根据Mg、H、C元素守恒可知，x：y：z=0.3mol：0.1mol×2：0.2mol=3：2：2，故碱式碳酸镁的化学式为Mg₃（OH）₂（CO₃）₂；该碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为Mg₃（OH）₂（CO₃）₂

△
.
3MgO+2CO₂↑+H₂O．
故答案为：Mg₃（OH）₂（CO₃）₂；Mg₃（OH）₂（CO₃）₂

△
.
3MgO+2CO₂↑+H₂O．

点评：
本题考点： 探究物质的组成或测量物质的含量；镁、铝的重要化合物．

考点点评： 考查学生对实验原理理解、方案设计的评价、实验装置的理解、物质组成的测定等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力．

（1）根据溶度积表达式K_sp=[Mg²⁺][OH^-]²得[Mg²⁺]=
1.8×10−11
9.0×10−12=2.0 mol•L^-1，故答案为：2.0 mol•L^-1
（2）根据流程判断所得滤液的成分中含有的离子有氯离子和铵根离子，故所得的滤液中含NH₄Cl，故答案为：NH₄Cl；
（3）碳酸镁的分子式，可以写成氧化物的表示形式，即2MgO•H₂O•CO₂；各个氧化物的量分别为：n(CO2)＝
0.896L
22.4L•mol−1＝4.00×10−2moln(MgO)＝
2.00g
40g•mol−1＝5.00×10−2moln(H2O)＝
4.66g−4.00×10−2mol×44g•mol−1−2.00g
18g•mol−1＝5.00×10−2mol
故：n（MgO）：n（CO₂）：n（H₂O）=5.00×10^-2：4.00×10^-2：5.00×10^-2=5：4：5，故碱式碳酸镁的化学式为：Mg（OH）2•4MgCO₃•4H₂O；
（4）同质量的碳酸镁和碱式碳酸镁中镁的物质的量前者大，即产品中镁的质量就大，故答案为：升高．

点评：
本题考点： 常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；复杂化学式的确定；物质的分离、提纯和除杂．

考点点评： 本题是一道工业生产题，考查了沉淀溶解平衡的知识以及元素守恒思想的应用，是一道综合型题目．

碱式碳酸镁高温煅烧得到物质为MgO、水和二氧化碳，所以2.00g为氧化镁的质量，n（MgO）=[2.00g/40g/mol]=0.05mol，
生成的二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=[0.896mol/L/22.4L/mol]=0.04mol，
根据碳原子守恒可知，4.66g碱式碳酸镁中含有碳酸镁的物质的量为：n（MgCO₃）=0.04mol，碳酸镁的质量为：84g/mol×0.04mol=3.36g；
0.04mol碳酸镁中含有0.04mol镁离子，再根据镁离子守恒可知，氢氧化镁中镁离子的物质的量为：0.05mol-0.04mol=0.01mol，
氢氧化镁的质量为：58g/mol×0.01mol=0.58g，
4.66g碱式碳酸镁中含有水的物质的量为：n（H₂O）=0.04mol，
所以该碱式碳酸镁b：c=n（MgCO₃）：n（H₂O）=0.04mol：0.04mol=1：1，
故选A．

点评：
本题考点： 复杂化学式的确定．

考点点评： 本题考查了复杂化学式的计算，题目难度中等，注意掌握根据质量守恒确定复杂化学式的方法，根据题干信息正确分析碱式碳酸镁的分解产物为解答本题的关键．

[实验步骤]①首先要检验装置的气密性，所以连接好装置，检查装置的气密性；
④实验步骤可知，打开弹簧夹，启动热分解装置，使样品充分热解；
[实验分析及数据处理]：（1）A装置的作用是吸收空气中的二氧化碳和水；E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入影响实验结果；
（2）实验步骤⑤继续通空气至装置冷却到室温是为了防止热的生成物与空气中的物质反应；
（3）装置C增加的质量为生成水的质量，装置D增加的质量为生成二氧化碳的质量．
生成水的质量=236.9g-232.4g=4.5g，生成二氧化碳的质量=217.0g-208.2g=8.8g，
设碳酸镁的质量为x．
MgCO₃═MgO+CO₂↑
84 44
x 8.8g
[84/x＝
44
8.8g]
x=16.8g
则氧化镁的质量=23.3g-16.8g-4.5g=2.0g
设氢氧化镁的质量为y
Mg（OH）₂═MgO+H₂O
58 40
y 2.0g
[58/y＝
40
2.0g]
y=2.9g
所以xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O中水的质量为=23.3g-16.8g-2.9g=3.6g
所以碳酸镁、氢氧化镁和水的质量比为：84x：58y：18z=16.8g：2.9g：3.6g 解得x：y：z=4：1：4．
（4）①由固体质量-温度关系图可知，当温度达360℃时，固体质量减少=23.3g-19.7g=3.6g．此质量是生成的水的质量；
②反应完全进行时，温度最低为360℃，此时热分解装置中的剩余固体物质为碳酸镁和氢氧化镁．
故答案为：：[实验步骤]①检查装置的气密性；
④打开弹簧夹；
[实验分析及数据处理]：（1）吸收空气中的二氧化碳和水；防止空气中的二氧化碳和水进入影响实验结果；
（2）防止热的生成物与空气中的物质反应；
（3）4：1：4；
（4）①3.6；水；②360；碳酸镁和氢氧化镁．

点评：
本题考点： 实验探究物质的组成成分以及含量；气体的净化（除杂）．

考点点评： 本考点属于盐的性质中实验方法和过程的探究，根据物质的化学性质，要认真分析，不仅要把握实验设计的每一个步骤中的实验目的，还要加强记忆除去常用离子的方法，从而突破难点．有关的计算要准确，本考点经常出现在实验题中．

A、Al（OH）₃能溶于强碱，Mg²⁺不能提前沉淀，所以不能加过量的Ca（OH）₂；故A正确；
B、根据Ksp分析，化学式相似的，Ksp越小，越易形成沉淀，已知Fe（OH）₃的Ksp小，所以Fe（OH）₃先形成沉淀，故B错误；
C、Al³⁺刚好沉淀完全时c（Al³⁺）=1.0×10^-5 mol•L^-1，则c（OH^-）=
3
Ksp
c(Al3+)
=
3
1.25×10-33
1.0×10-5
=5×10^-10mol•L^-1，所以c（H⁺）=2×10^-5mol•L^-1
，所以PH=4.7，即pH调节到4.7时，Al³⁺刚好沉淀完全，故C正确；
D、m（样品）=18.2g，m（CO₂）=6.6g，m（MgO）=8.0g，碱式碳酸镁分 aMgCO₃・bMg（OH）₂・cH₂

高温
.
O （a+b）MgO+aCO₂↑+（b+c）H₂O↑，根据质量守恒得：m（H₂O）=18.2g-6.6g-8.0g=3.6g，则n（MgO）═0.2mol，n（CO₂）═0.15mol，n（H₂O）═0.2mol，得：a：b：c=0.15：0.05：0.15=3：1：3，所以a=3、b=1、c=3，故D正确；
故选B．

点评：
本题考点： 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．

考点点评： 本题主要考查了沉淀溶解平衡原理，Ksp的有关计算，元素化合物中金属铝、铁的性质，解题时需熟知物质间的反应原理．

根据反应的化学方程式，反应物中镁、氧、氢、碳原子个数分别为2、5、2、1，反应后的生成物中镁、氧、氢、碳原子个数分别为2、4、0、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H₂O．
故选：A．

点评：
本题考点： 质量守恒定律及其应用．

考点点评： 本题难度不大，利用化学反应前后元素守恒、原子守恒来确定物质的化学式是正确解题的关键．

A、Al（OH）₃能溶于强碱，Mg²⁺不能提前沉淀，所以不能加过量的Ca（OH）₂；故A正确；
B、根据Ksp分析，化学式相似的，Ksp越小，越易形成沉淀，已知Fe（OH）₃的Ksp小，所以Fe（OH）₃先形成沉淀，故B错误；
C、Al³⁺刚好沉淀完全时c（Al³⁺）=1.0×10^-5 mol•L^-1，则c（OH^-）=
3
Ksp
c(Al3+)
=
3
1.25×10−33
1.0×10−5
=5×10^-10mol•L^-1，所以c（H⁺）=2×10^-5mol•L^-1
，所以PH=4.7，即pH调节到4.7时，Al³⁺刚好沉淀完全，故C正确；
D、m（样品）=18.2g，m（CO₂）=6.6g，m（MgO）=8.0g，碱式碳酸镁分aMgCO₃・bMg（OH）₂・cH₂

高温
.
O （a+b）MgO+aCO₂↑+（b+c）H₂O↑，根据质量守恒得：m（H₂O）=18.2g-6.6g-8.0g=3.6g，则m（MgO）═0.2mol，n（CO₂）═0.15mol，n（H₂O）═0.2mol，得：a：b：c=0.15：0.05：0.15=3：1：3，所以a=3、b=1、c=3，故D正确；
故选B．

点评：
本题考点： 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．

考点点评： 本题主要考查了沉淀溶解平衡原理，Ksp的有关计算，元素化合物中金属铝、铁的性质，解题时需熟知物质间的反应原理．

I．将X粉末充分加热，有气体产生，可能含有碱式碳酸镁、碳酸氢钠；
Ⅱ．取一定量X粉末，加入足量的蒸馏水，粉末全部溶解，得到无色溶液，则一定不含有碱式碳酸镁；
Ⅲ．用铂丝蘸取少量Ⅱ中所得溶液，在火焰上灼烧，产生黄色火焰，应含有钠盐；透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰，说明不含有碳酸钾；
Ⅳ．取Ⅱ中无色溶液，滴入KMnO₄酸性溶液，紫红色不褪去，说明不含有亚硝酸钠；
V．取Ⅱ中溶液，用惰性电极电解，开始时阳极产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，应生成氯气，说明含有氯化钠，电解过程后溶液pH不断增大，说明溶液碱性不断增强，
（1）根据实验Ⅳ可判断，一定不存在的物质是NaNO₂，因NaNO₂具有还原性，可与高锰酸钾发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色，故答案为：NaNO₂；
（2）由以上分析可知含有NaCl与NaHCO₃，一定不含有碱式碳酸镁、碳酸钾、亚硝酸钠，因碳酸氢铵与硫酸铝发生互促水解而不能共存，则不含有硫酸铝，故答案为：NaCl与NaHCO₃；
（3）溶液为氯化钠和碳酸氢钠混合溶液，电解时阳极发生2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（4）电解时阴极生成氢氧根离子，溶液中存在碳酸氢钠，则发生：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，导致0→t₁时间内，溶液pH升高比较缓慢，
故答案为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．

点评：
本题考点： 物质的检验和鉴别的实验方案设计；电解原理．

考点点评： 本题考查较为综合，以未知物的检验为载体综合考查学生分析问题能力和知识的综合运用能力，题目侧重于物质的性质的考查，注意把握电解原理和盐类水解的规律，题目难度中等．