晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，工业应用的晶须主要是在人工控制条件下合成。碳酸镁晶须（MgCO3·nH2O，n= 1～5的整数）广泛应用于冶金、耐-组卷网

解答题-工业流程题适中0.65 引用2 组卷217

晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，工业应用的晶须主要是在人工控制条件下合成。
碳酸镁晶须（MgCO₃·nH₂O，n = 1～5的整数）广泛应用于冶金、耐火材料及化工产品等领域。制取碳酸镁晶须的步骤如图：

完成下列填空：
（1）步骤1必须将反应的温度控制在50℃，较好的加热方法是_______________________；氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应，除生成MgCO₃·nH₂O沉淀外，同时生成的产物还有______________________________________。
（2）步骤2是__________、洗涤，检验沉淀A已洗涤干净的方法是_____________________。
为测定碳酸镁晶须产品中n的值，某兴趣小组设计了如下装置，并进行了三次实验。（不考虑稀盐酸的挥发性）

（3）装置A中盛放的溶液是_____________。装置D中盛放的固体是___________________，其作用是_________________________________。
（4）若三次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO₂平均值为a mol，则n值为__________________（用含a的代数式表达）。
（5）下列选项中，会造成实验结果偏大的是____________。（选填序号）
①实验开始，未先通空气，即称量装置C；     ②B中反应结束后，没有继续通空气；
③缺少装置A；                                             ④缺少装置D；
⑤装置B中稀盐酸的滴加速率过快；               ⑥装置C中的NaOH溶液浓度过大。

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知识点：硫酸根离子的检验含镁化合物物质分离、提纯综合应用常见无机物的制备答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
（1）合成该物质的步骤如下：
步骤1：配制0.5mol·L^-1MgSO₄溶液和0.5mol·L^-1NH₄HCO₃溶液。
步骤2：用量筒量取500mL NH₄HCO₃溶液于1000mL四口烧瓶中，开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3：将250mL MgSO₄溶液逐滴加入NH₄HCO₃溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4：放置1h后，过滤，洗涤。
步骤5：在40℃的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO₃·nH₂O n=1~5）。
①步骤2控制温度在50℃，较好的加热方法是__________。
②步骤3生成MgCO₃·nH₂O沉淀的离子方程式为________。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是___________。
（2）测定合成的MgCO₃·nH₂O中的n值。
称量1.000g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4~5h，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1.000g碳酸镁晶须产生的CO₂平均值为a mol，则n值为______（用含a的表达式表示）。
（3）称取100g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）。

碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。
I．合成碳酸镁晶须的步骤：①配制一定浓度的MgSO₄溶液和NH₄HCO₃溶液；②量取一定量的NH₄HCO₃溶液于容器中，搅拌并逐滴加入MgSO₄溶液，控制温度50℃，反应一段时间；③用氨水调节溶液pH至9.5，放置1h后，过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶体产品。
II．测定产品MgCO₃·nH₂O中的n值（仪器和药品如图所示）：

回答下列问题：
（1）配制250mL 0.1mol·L^-1MgSO₄溶液，所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还有____________。
（2）检验碳酸镁晶须是否洗干净的方法是__________。
（3）上述装置的连接顺序为____________（按气流方向，用接口字母表示），其中B装置的作用是_________，C装置的作用是_______。
（4）加热前先通入N₂排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，边加热边通入N₂的作用是______等。
（5）若B装置中无残留物，要准确测定n值，则至少需要下列所给数据中的_______（填选项字母），写出相应的数学表达式：n=________。
a．装置A反应前后质量差m₁ b．装置C反应前后质量差m₂ c．装置D反应前后质量差m₃

碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
I．合成该物质的步骤如下:
步骤1：配制200 mL 0.5 mol·L^-1MgSO₄溶液和400 mL0.5 mol·L^-1NH₄HCO₃溶液；
步骤2：将所配NH₄HCO₃溶液倒入四口烧瓶中，控制温度50℃，边搅拌边把所配MgSO₄溶液于1 min内逐滴加入NH₄HCO₃溶液中，然后用氨水调节溶液pH至9.5；
步骤3：放置1h后，过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶须产品（MgCO₃•nH₂O，n=1~5）。
(1)步骤1中配制400 mL 0.5 mol·L^-1NH₄HCO₃溶液所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒外，还有____________。
(2)①步骤2中应采取的较好加热的方法为__________；
②根据上述实验药品的用量，四口烧瓶的最适宜规格为______（填标号）。
A．250 mL B．500 mL C．1000 mL D．2000 mL
③生成MgCO₃•nH₂O的离子方程式为________________________________________。
(3)步骤3中，为加快过滤速度，常用__________ (填过滤方法)。
II．测定合成的MgCO₃∙nH₂O中的n值：
方法1：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被过量的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，烧杯中的溶液加足量氯化钡溶液后，用已知浓度的盐酸滴定至中性，从而测得CO₂的总量；重复上述操作2次。

(4)图中气球的作用是_______________________________________。
(5)设NaOH溶液为a mol·L^-1b mL。3次实验测得消耗c mol·L^-1盐酸的体积平均值为d mL，则n值为______________________（用含a、b、c、d的代数式表示）。
(6)若省去“反应后期升温到30℃”的步骤，产生的后果是n值_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
方法2：用热重分析法测定合成的MgCO₃·nH₂O中的n值。称取100 g上述晶须产品进行热重分析，热重曲线如图。

(7)230℃~430℃发生的化学反应的方程式为__________________________。

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