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    20．碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强材料．
    （1）合成该物质步骤如下：
    步骤1：配制0.5mol•L-1 MgSO4溶液和0.5mol•L-1 NH4HCO3溶液．
    步骤2：用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1 000mL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配制0.5mol•L-1 MgSO4溶液500mL，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶．
    ②步骤3中加氨水后的离子方程式Mg2++HCO3-+NH3•H2O+（n-1）H2O═MgCO3•nH2O+NH4+．
    （2）测定合成的MgCO3•nH2O中的n值．
    称量1.000g碳酸镁晶须，放入图1所示的广口瓶中，加入适量水，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，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1中气球的作用是暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定；
    ②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO2逸出，便于吸收完全；
    ③1.000g碳酸镁晶须产生CO2平均值为a mol，则n值为$\frac{1-84a}{18a}$（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，如图2．则合成的晶须中n=1．

    分析 （1）①操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，根据配制一定物质的量浓度的溶液的操作步骤选择仪器；
    ②将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，用氨水调节溶液pH到9.5，反应生成碳酸镁结晶水合物；
    （2）①装置中气球可以缓冲压强并封闭装置；
    ②反应后期将温度升到30℃，使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收；
    ③依据碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1：n，结合生成二氧化碳物质的量和水的物质的量计算得到；
    （3）分析图象400°C剩余质量为82.3g，为失去结晶水的质量，剩余质量为39.2g是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量．

    解答 解：（1）①操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，用量筒量取（用到胶头滴管）浓硫酸，在烧杯中稀释，用玻璃棒搅拌，冷却后转移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤2-3次，将洗涤液转移到容量瓶中，加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，最后定容颠倒摇匀，
    由提供的仪器可知还需要仪器有：500mL容量瓶，
    故答案为：500mL容量瓶；
    ②将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，用氨水调节溶液pH到9.5，反应生成碳酸镁结晶水合物，反应的化学方程式为Mg2++HCO3-+NH3•H2O+（n-1）H2O═MgCO3•nH2O+NH4+，
    故答案为：Mg2++HCO3-+NH3•H2O+（n-1）H2O═MgCO3•nH2O+NH4+；
    （2）①装置中气球可以缓冲压强并封闭装置，暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定，
    故答案为：暂时储存CO2，有利于CO2被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定；
    ②反应后期将温度升到30℃，使生成的二氧化碳全部逸出后被氢氧化钠溶液吸收，减少测定产生的误差，
    故答案为：升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO2逸出，便于吸收完全；
    ③实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol，依据元素守恒可知，碳酸镁物质的量为amol，根据化学式可知，MgCO3•nH2O中碳酸镁晶体中碳酸镁和结晶水物质的量之比为1：n，得到1：n=a：$\frac{1.000g-84ag}{18g/mol}$；得到n=$\frac{1-84a}{18a}$，
    故答案为：$\frac{1-84a}{18a}$；
    （3）MgCO3•nH2O　n=1～5，分析图象400°C剩余质量为82.3g，为失去结晶水的质量，剩余质量为39.2g是碳酸镁分解失去二氧化碳的质量，得到100g×$\frac{18n}{18n+84}$=100-82.3，解得n=1，
    故答案为：1．

    点评 本题考查了物质制备实验方案的设计和分析判断，主要是图象分析的应用，装置中的反应现象和反应原理的综合应用，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    [实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比实验．
    （1）请完成实验设计表中横线上的内容．
    实验编号实验目的T/KpHc/10-3 mol•L-1
    H2O2Fe2+
    ①为以下实验作参照29836.00.30
    ②探究温度对降解反应速率的影响313
    ③探究溶液的pH对降解反应速率的影响298106.00.30
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    （1）B中含有的含氧官能团名称为羟基和羧基．
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    A．能发生银镜反应
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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