Question

【題目】已知某種治療胃病藥品的主要成份是鋁碳酸鎂片，化學(xué)式為AlaMgb（OH）16CO34H2O，假設(shè)藥品中的其它成份受熱不分解、不溶于水且不與稀硫酸反應(yīng)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)探究鋁碳酸鎂片的組成。

查閱資料：

Ⅰ、氯化鈣是一種白色粒狀物，吸濕性極強(qiáng)，暴露于空氣中極易潮解；

Ⅱ、堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物。

（實(shí)驗(yàn)一）取m g該藥片，研成粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，加熱。

（1）鋁碳酸鎂片加熱分解的產(chǎn)物為Al2O3、MgO、CO2和水，若要測定生成的CO2和水的質(zhì)量，裝置C和D 中盛放的藥品應(yīng)選擇：C_____、D_____。（填序號）

①濃硫酸 ②堿石灰 ③氯化鈣 ④純堿

（2）實(shí)驗(yàn)開始前關(guān)閉彈簧夾_____（填a或b），打開另一個(gè)彈簧夾，先通入一段時(shí)間空氣，裝置A中盛放的是堿石灰，它的作用是_____。

（3）一段時(shí)間后，打開和關(guān)閉相應(yīng)的彈簧夾，點(diǎn)燃酒精燈加熱，充分反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣，目的是_____。

（實(shí)驗(yàn)二）另取m g該藥片，加入100 g9.8%的稀硫酸，充分反應(yīng)后濾去不溶物，得到含有MgSO4和Al2（SO4）3等溶質(zhì)的濾液，向?yàn)V液中逐漸加入足量的稀NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入溶液中NaOH的質(zhì)量的關(guān)系如圖。

已知：MgSO4 +2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4

Al2（SO4）3 +6NaOH＝2Al（OH）3↓+3Na2SO4

Al（OH）3 +NaOH＝NaAlO2 +2H2O

Mg（OH）2不溶于NaOH，NaAlO2可溶于水。

（4）圖中當(dāng)加入溶液中NaOH的質(zhì)量為0.80g時(shí)仍沒有沉淀，說明濾液中含有_____。當(dāng)加入溶液中NaOH的質(zhì)量到x時(shí)，生成的沉淀是_____，其中Al（OH）3的質(zhì)量是_____g，x＝_____g．（寫出X的計(jì)算過程）

（5）醫(yī)生建議服用該藥片時(shí)一定要嚼碎后再吞服，試用你所學(xué)的知識解釋這樣建議的理由是_____。

（6）試確定鋁碳酸鎂的化學(xué)式為_____。

Answer 1

【答案】③ ② b 除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定造成干擾 使生成的水和二氧化碳完全被C、D 裝置吸收 H2SO4 Mg(OH)2、Al(OH)3 1.56 8 便于充分吸收 Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O

【解析】

實(shí)驗(yàn)一

（1）分析本題的實(shí)驗(yàn)裝置可知，樣品鋁碳酸鎂片在加熱條件下分解生成鋁和鎂的氧化物、CO2、H2O，裝置C中應(yīng)放入能吸水的物質(zhì)，但不能吸收二氧化碳?xì)怏w，否則無法確定生成的水和二氧化碳各自的質(zhì)量，所以裝置C中是吸收水蒸氣，利用無水CaCl2可以吸收，裝置D是吸收二氧化碳?xì)怏w的裝置，可以利用堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，故答案為：③； ②；

（2）實(shí)驗(yàn)開始前關(guān)閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，先通入一段時(shí)間空氣，氣目的是趕凈裝置B中的二氧化碳和水蒸氣，確保CD兩裝置吸收的水蒸氣、二氧化碳全部是樣品分解生成的；

（3）當(dāng)B處的酒精燈點(diǎn)燃后以及反應(yīng)結(jié)束后一段時(shí)間內(nèi)仍然要通入空氣的目的是使生成的水和二氧化碳完全被C、D 裝置吸收；

實(shí)驗(yàn)二、

（4）由圖象分析，NaOH加入0.80g，仍沒有沉淀，說明濾液含硫酸，當(dāng)加入NaOH的質(zhì)量到x時(shí)，生成的沉淀有氫氧化鎂和氫氧化鋁；圖象分析沉淀3.48g為Mg（OH）2，Al（OH）3的質(zhì)量量為5.04-3.48g=1.56g；

設(shè)與硫酸鎂反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為x，與硫酸鋁反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為y，

得x=4.8g

y=2.4g

則x=4.8g+2.4g+0.8g=8g；

（5）醫(yī)生建議服用該藥片時(shí)一定要嚼碎后再吞服，試用你所學(xué)的知識解釋這樣建議的理由 是：便于充分吸收；

（6）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，3.48gMg（OH）2中鎂元素的質(zhì)量為1.44g，原子個(gè)數(shù)為6個(gè)，Al（OH）3的質(zhì)量量1.56g，鋁元素的質(zhì)量為0.54g，原子個(gè)數(shù)為2個(gè)，故鋁碳酸鎂的化學(xué)式為Al2Mg6（OH）16CO34H2O。