Question

鎂的化合物在生產(chǎn)生活中有著比較重要的用途．
I、氫氧化鎂是一種重要的綠色阻燃劑，某工廠合成氫氧化鎂的流程如下：

（1）氫氧化鎂可以作為阻燃劑的原因是

氫氧化鎂分解要吸收大量的熱

．（寫一條即可）
（2）步驟①中的反應(yīng)如下：6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O
每消耗0.5mol保險(xiǎn)粉（Na₂S₂O₄）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是

3

N_A．
（3）EDTA與溶液中的Fe²⁺反應(yīng)可生成易溶于水的物質(zhì)，而不與Mg（OH）₂反應(yīng)．步驟②中加入EDTA最終能夠?qū)�Fe（OH）₂除去并獲得高純度的Mg（OH）₂的原因是

Fe（OH）₂懸濁液中存在如下沉淀溶解平衡：Fe（OH）₂Fe²⁺+2OH^-，當(dāng)不斷滴入EDTA時(shí)，EDTA將結(jié)合Fe²⁺，促使沉淀溶解平衡向右移動(dòng)而溶解

．
Ⅱ、鋁和鎂的堿式碳酸鹽是一種中和胃酸過多的常用藥物，某化學(xué)興趣小組通過以下實(shí)驗(yàn)探究該藥物主要成分的化學(xué)式：
甲同學(xué)取該堿式鹽9.03g充分灼燒至恒重，測(cè)得剩余固體質(zhì)量為5.13g；
乙同學(xué)取相同質(zhì)量的堿式鹽使其溶于足量的鹽酸中，收集到氣體體積為336mL（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）；繼續(xù)向溶液中加入足量的
NaOH溶液得到5.22g白色沉淀．
試通過計(jì)算確定該堿式碳酸鹽的化學(xué)式

Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）氫氧化鎂分解放出水蒸氣和耐高溫的固體氧化鎂，分解過程中吸收大量的熱，水蒸氣能稀釋氧氣，氧化鎂固體能隔絕氧氣或空氣；
（2）依據(jù)離子方程式的元素化合價(jià)變化結(jié)合氧化還原反應(yīng)的電子守恒計(jì)算得到；
（3）依據(jù)氫氧化亞鐵存在溶解沉淀平衡，加入EDTA時(shí)結(jié)合亞鐵離子促進(jìn)平衡正向進(jìn)行氫氧化亞鐵溶解；
Ⅱ、甲同學(xué)取該堿式鹽9.03g充分灼燒至恒重，測(cè)得剩余固體質(zhì)量為5.13g，固體為氧化鋁和氧化鎂的質(zhì)量；
乙同學(xué)取相同質(zhì)量的堿式鹽使其溶于足量的鹽酸中，收集到氣體體積為336mL（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），生成的氣體是二氧化碳物質(zhì)的量為0.015mol，依據(jù)元素守恒得到碳酸根離子物質(zhì)的量為0.015mol；繼續(xù)向溶液中加入足量的NaOH溶液得到5.22g白色沉淀為氫氧化鎂沉淀，依據(jù)鎂元素守恒得到鎂元素物質(zhì)的量；
依據(jù)堿式鹽總重量計(jì)算得到水的物質(zhì)的量，結(jié)合計(jì)算得到的離子物質(zhì)的量之比寫出化學(xué)式．

解答：解：I、（1）Mg（OH）₂

△   .

MgO+H₂O↑．氫氧化鎂分解過程中吸收大量的熱，能使可燃物的溫度降到著火點(diǎn)以下，反應(yīng)生成的水蒸氣能稀釋可燃物表面的氧氣，生成氧化鎂固體能隔絕氧氣或空氣，
故答案為：氫氧化鎂分解要吸收大量的熱；
（2）反應(yīng)中元素化合價(jià)變化分析，6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O，鐵元素化合價(jià)降低轉(zhuǎn)移電子6mol，反應(yīng)的S₂O₄^2-的物質(zhì)的量為1mol，每消耗0.5mol保險(xiǎn)粉（Na₂S₂O₄）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是3N_A，故答案為：3；
（3）EDTA與溶液中的Fe²⁺反應(yīng)可生成易溶于水的物質(zhì)，而不與Mg（OH）₂反應(yīng)．步驟②中加入EDTA最終能夠?qū)�Fe（OH）₂除去并獲得高純度的Mg（OH）₂的原因Fe（OH）₂懸濁液中存在如下沉淀溶解平衡：Fe（OH）₂?Fe²⁺+2OH^-，當(dāng)不斷滴入EDTA時(shí)，EDTA將結(jié)合Fe²⁺，促使沉淀溶解平衡向右移動(dòng)而溶解，
故答案為：Fe（OH）₂懸濁液中存在如下沉淀溶解平衡：Fe（OH）₂?Fe²⁺+2OH^-，當(dāng)不斷滴入EDTA時(shí)，EDTA將結(jié)合Fe²⁺，促使沉淀溶解平衡向右移動(dòng)而溶解；
Ⅱ、9.03g堿式碳酸鹽中，含：
n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=

5.22g

58g/mol

=0.09mol
n（Al³⁺）=2n（Al₂O₃）=2×（5.13g-0.09mol×40g/mol）÷102g/mol=0.03mol
n（CO₃^2-）=n（CO₂）=

0.336L

22.4L/mol

=0.015 mol
n（OH^-）=（0.09mol×2+0.03mol×3-0.015mol×2）=0.24mol
n（H₂O）=（9.03g-0.09mol×24g/mol-0.03mol×27g/mol-0.015mol×60g/mol-0.24mol×17g/mol）÷18g/mol=0.06mol
所以n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）：n（H₂O）=0.03mol：0.09mol：0.24mol：0.015mol：0.06mol=2：6：16：1：4；
即堿式碳酸鹽的化學(xué)式為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O，
故答案為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方法，物質(zhì)組成的計(jì)算應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移計(jì)算，鎂、鋁及其化合物性質(zhì)的分析判斷，題目難度中等．