碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mg...

（14分）碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2(OH)2CO3、Mg4(OH)2(CO3)3、Mg5(OH)2(CO3)4等。某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设下图所示的实验装置。

（1）实验步骤：

①按上图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是________。E处干燥管盛放的药品是________________。

②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管中；

称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的U形管D的质量为m3g

③打开活塞___________，关闭__________缓缓鼓入空气数分钟。

④关闭活塞_______，打开__________，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止。

⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称得洗气瓶C的质量为m4g；U形管D的质量为m5g。实验测得数据如下：m1 = 31g ，m2 =87.6g ，m3 = 74.7g，m4 = 89.4g ，m5 = 87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为_________________。

（2）关于该实验方案，以下说法你认为正确的是______________（填字母）

A．硬质玻璃管中有水凝结对测定结果有较大影响

B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成

C．该实验装置也可用于确定天然碱[aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数)]的化学组成

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以橄榄石(主要成分是Mg9FeSi5O20)等为原料生产硅胶、碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]的部分工艺流程如下图所示：

（1）Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为　　　 　　　　 ，为提高镁的浸出率，可采用的两种主要措施是　　 　　　　　　　　　　　　 　 渣料II的成分是　　　　　 。

（2）若试剂b是氯碱工业中的某种气体产物，写出加入b后反应的离子方程式　　 　　　　　　 　　　 。试剂c的用途是调节溶液的pH，比较恰当的物质是　　 　　　　 (写化学式，后同)，余液中溶质的主要成分是　 　　　　　　　　　　　　 　 。

（3）操作I的名称是　　　　　 ，写出生成碱式碳酸镁(同时有气体生成)的离子方程式　　 　　　　　 　　 。

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碱式碳酸铋片[主要成分(BiO)2CO3]可用于治疗慢性胃炎及缓解胃酸过多引起的胃病。由菱铋矿(主要成分为nBi2O3·mCO2·H2O，含杂质SiO2、CuS等)制备(BiO)2CO3的一种工艺如图：

试回答下列问题：

(1)为提高①的“酸溶”速率，可以采取的措施是__________(任写一种)。

(2)①中酸溶解率与接触时间及溶液的pH之间的关系如图，据此分析，“酸溶”的最佳条件为__________；滤渣的主要成分是__________。

(3)“酸溶”后溶液必须保持强酸性，以防止铋元素流失，原理是__________。

(4)②中得到“海绵铋”的离子方程式为__________。

(5)④中反应的化学反应方程式为__________。

(6)25℃时，向浓度均为0.1mol·L－1的Fe2＋、Cu2＋、Bi3＋的混合溶液中滴加Na2S溶液，当Fe2＋恰好沉淀完全时，所得溶液c(Cu2＋)：c(Bi3＋)＝__________。(忽略Na2S溶液所带来的体积变化)。

资料：①有关溶度积数据见表：

②溶液中的离子浓度小于等于10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。

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碱式碳酸铋[( BiO)2CO3·0.5H2O]又名碳酸氧铋，高温灼烧时会分解为Bi2O3，其用途包括制备其它铋化合物、分析试剂、制备胃药等，工业生产( BiO)2CO3·0.5H2O的流程如下图所示，请回答下列相关问题。

(1)(BiO)2CO3·0.5H2O中铋的化合价是___________，铋在周期表中的位置是___________。

(2)酸溶过程生成的气体是NO，该反应的离子方程式是______________________。工厂在生产中将NO与适量空气混合后通入水中得到稀硝酸，该操作的优点是___________、___________。

(3)水解过程中为了增大Bi(NO3)3的水解程度，可采用的措施是___________(任写一项)。

(4)过滤得到的(BiO)2CO3·0.5H2O要在烘箱中烘干，烘干时工作人员未控制好关键条件致使产品不纯，导致纯度下降的化学方程式是______________________。

(5)铋的冶炼方法之一是火法炼铋，但得的铋纯度较低，粗铋可通过电解法进行精炼，其原理如下图所示，其中电极a的材料是___________，电极b上发生的电极反应为___________。

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（12分）碱式碳酸镁密度小，是橡胶制品的优良填料。可用复盐MgCO₃·(NH₄)₂CO₃·H₂O作原料制备。取一定量的含镁复盐放入三颈烧瓶中，并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热（如图所示），按一定的液固比加入蒸馏水，开启搅拌器同时加入预定的氨水，待温度到达 40℃时开始热解，此时滴加卤水（氯化镁溶液）并继续滴入氨水，保持10分钟，一段时间后过滤洗涤，滤出的固体在 120℃干燥得到碱式碳酸镁产品。

（1）①搅拌的目的是　　　　　　　 ，②选择水浴加热方式，其优点是：　　　 。

（2） 40℃复盐开始热解生成MgCO₃·3H₂O，该反应的化学方程式为：________　。

（3）40℃时，开始滴加卤水的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）碱式碳酸镁产品中镁的质量分数（ω(Mg)%）越高，产品质量越好，氯的质量分数越高，产品质量越差。分析Cl^－含量采用滴定法，先精确称取一定量产品用适量硝酸溶解，经稀释等步骤最终配得一定体积的溶液。

　测定实验中除用到天平、烧杯、玻璃棒、锥形瓶、滴定管外，还用到的玻璃仪器有：　　　　 　　　　。

（5）若已知制得的碱式碳酸镁的质量ag，要确定其组成（不考虑微量杂质），还必需的数据有:　　　　 。

①充分灼烧后，剩余固体的质量　　　②灼烧时，测算得的二氧化碳的体积（已换算成标准状况）    ③灼烧时的温度和时间　　　　④碱式碳酸镁的密度

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碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3）是名贵的矿物宝石孔雀石的主要成分，应用广泛，如在无机工业中用于制造各种铜化合物，有机工业中用作有机合成催化剂等等，某化学小组为了探究碱式碳酸铜生成条件对其产率的影响，设计了如下实验：

设计原理：取一定体积的碳酸钠溶液（0.5mol/L)于100mL烧杯中，进行加热，恒温后将硫酸铜溶液（5.00mL. 0.5mol/L)在不断搅拌下以一定速度逐滴加入到上述碳酸钠溶液中，反应达平衡后，静止，减压过滤，洗涤，烘干，即得到最终产品，同时有气体放出。

（1）反应原理为：________________。

（2）探究反应原料用量比对反应产物的影响。

该化学小组根据所提供试剂设汁两个实验来说明反应原料用量对产品的影响

提供试剂：0.5mol/LNa2CO3溶液、0.5mol/LCuSO4溶液。

①请填写下表的空白处：

②通过实验画图可知：当比值为______，碱式碳酸铜产量最好。

（3）反应温度对产率的影响

在三支试管中各加入2.0mL0.5 mol/LCuSO4溶液另取四支试管各加入由上述实验得到的合适用量的0.5 mol /L Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支将它们分別置于室温、30℃、50℃、100℃的环境中数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中振荡并观察现象，发现：沉淀颜色分别为蓝色沉淀，绿色沉淀、深绿色沉淀，绿色中带有黑色沉淀，实验结果也如上图所示，请思考，为什么温度过髙产率反而下降_______，该实验加热方式为____________。

（4）分析所制得的碱式碳酸铜的质量分数。

将已准确称量的0.5g试样样品放入300mL的锥形瓶中，加入5mL醋酸，适热使其溶解，再用l00mL水将其稀释。加入2.5gKI振荡混合，经过5分钟后，加入数滴淀粉溶液，用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液进行滴定。当_______时即达滴定的终点。

反应的原理：2Cu2++4I- =2CuI+I2，I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

用0.lmol/L硫代硫酸钠40 mL，那么试样中铜的质量百分率为________。该溶液的滴定度为_______。（毎毫升标准溶液相当于被测物质的质量，单位是g/mL或mg/mL)(保留三位有效数字）。

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碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的流程如下：

（1）步骤①在右图装置中进行。浓硝酸与铜反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　 。

（2）已知：NO+NO2+2NaOH　　　 2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH　　 NaNO3+NaNO2+H2O，NO不能单独与NaOH溶液反应，实验结束时，如何操作才能使该装置中的有毒气体被NaOH溶液充分吸收？　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）步骤②中，水浴加热所需仪器有　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　 (加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）步骤②的滤液中可能含有CO32-，检验CO32-存在的方法　　　　　　　　　　　 。

（5）若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是　　　　　　　　　 。

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(本题共10分) 碱式碳酸铜【Cu₂(OH)₂CO₃】是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：

步骤一：废铜屑制硝酸铜： 如图，用胶头滴管吸取浓HNO₃缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。

步骤二：碱式碳酸铜的制备：向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol／L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。

完成下列填空：

①．上图装置中NaOH溶液的作用是_                   _。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有__           __(填写化学式)。

②步骤二中，水浴加热所需仪器有__     __、_        _(加热、夹持仪器、石棉网除外)；

洗涤的目的是__                                         __。

③．步骤二的滤液中可能含有CO₃^2-，写出检验CO₃^2-的方法。

④．若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是__                 __。

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碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：

步骤一：废铜屑制硝酸铜

如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。

步骤二：碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。

完成下列填空：

（1）写出浓硝酸与铜反应的离子方程式___________________________________。

（2）上图装置中NaOH溶液的作用是__________________________________________。

（3）步骤二中，水浴加热所需仪器有_________、________(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是______________________________________________。步骤二的滤液中可能含有CO32-，写出检验CO32-的方法_______________________________________。

（4）影响产品产量的主要因素有________________________________________。

（5）若实验得到2.42g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是_________________(保留两位小数)。

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