17. 镁是一种银白色的碱土金属,镁元素在地壳中的含量约为2.00%,位居第八位,镁及其化合物在研究和生产中具有广泛用途。请回答下列问题:
(1)在室温下,纯净的氮化镁(Mg
3N
2)为黄绿色的粉末,能与水反应,常用作触媒,实验室用如图1所示装置和药品制备少量氮化镁。
①A中盛装的是
____,B中可盛装碱石灰,二者混合可制取氨气。
②按照气流的方向从左至右连接装置:a接
____、
____接
____、_
__接
____。
③气体通过CuO这一装置的目的是什么?用化学方程式回答:
______。
④无水氯化钙装置可防止外界空气中的水进入,以防
_____________(化学方程式表示)的发生。
(2)碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料,以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。
Ⅰ.合成碳酸镁晶体的步骤如下:
步骤1:配制0.5 mol·L
-1MgSO
4溶液和0.5 mol·L
-1NH
4HCO
3溶液。
步骤2:用量筒量取500 mL NH
4HCO
3溶液于1 000 mL四口烧瓶中,开启搅拌器,温度控制在50 ℃。
步骤3:将250 mL MgSO
4溶液逐滴加入NH
4HCO
3溶液中,1 min内滴加完毕,然后用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1 h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h,得到产品碳酸镁晶体(MgCO
3·nH
2O,n=1~5)。
①配制0.5 mol·L
-1MgSO
4溶液500 mL,需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、
____。
②步骤3中加氨水后发生反应的离子方程式为
________________Ⅱ.测定合成的MgCO
3·nH
2O中的n值。
称量1.000 g碳酸镁晶体,放入图2所示的广口瓶中,加入适量水,滴入稀硫酸与晶体反应,生成的CO
2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5 h,后期将温度升到30 ℃,最后烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得生成CO
2的总量;重复上述操作2次。
③上述反应后期要升温到30 ℃,主要目的是
_____________________④若实验测得1.000 g碳酸镁晶体产生CO
2的平均物质的量为a mol,则n为
__________(用含a的表达式表示)。
⑤若称取100 g上述晶体进行热重分析,得到的热重曲线如图3所示,则合成的晶体中n=
____(取整数)。