Question

8．某研究小組為了探究一種抗酸藥X（僅含五種短周期元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成了如下實驗：請回答下列問題：

（1）白色沉淀B中金屬元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖為，A的電子式為．
（2）步驟3中生成沉淀C的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）X的化學式為AlMg₃（CO₃）（OH）₇，該抗酸藥不適合胃潰瘍重癥患者使用，原因是和胃酸反應生成二氧化碳容易造成胃穿孔．
（4）設(shè)計實驗方案驗證步驟3后得到的無色溶液中的含碳離子取少量容易少許于試管中，加入氯化鈣無現(xiàn)象，在加入鹽酸生成無色無味的氣體，通入澄清石灰水變渾濁，證明含有碳酸氫根離子．

Answer 1

分析 抗酸藥X加入過量鹽酸生成無色氣體A和無色溶液A，溶液A中加入過量氫氧化鈉溶液過濾得到白色沉淀B和溶液B，溶液B中加入足量A得到白色沉淀C，沉淀C加入過量氫氧化鈉溶液完全溶解，說明沉沉的C為Al（OH）₃，則溶液B含有偏鋁酸鈉，A為CO2，無色溶液C為碳酸氫鈉溶液，抗酸藥X僅含五種短周期元素，判斷沉淀B只能為Mg（OH）₂，無色溶液A為AlCl₃溶液和MgCl₂溶液，抗酸藥X加入過量鹽酸生成無色氣體二氧化碳，說明含有CO₃^2-，Al³⁺，Mg²⁺，其中n（Al³⁺）=n（Al（OH）₃）=$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol，n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=$\frac{1.74g}{58g/mol}$=0..03mol，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，則得到剩余部分質(zhì)量=2.78g-0.01mol×27g/mol-0.03mol×24g/mol-0.01mol×60g/mol=1.19g，依據(jù)電荷守恒，物質(zhì)中含有7個負電荷，則一個的質(zhì)量=$\frac{1.19g}{7}$=0.17g，判斷為OH^-，得到化學式為AlMg₃（CO₃）（OH）₇，據(jù)此分析回答問題．

解答 解：抗酸藥X加入過量鹽酸生成無色氣體A和無色溶液A，溶液A中加入過量氫氧化鈉溶液過濾得到白色沉淀B和溶液B，溶液B中加入足量A得到白色沉淀C，沉淀C加入過量氫氧化鈉溶液完全溶解，說明沉沉的C為Al（OH）₃，則溶液B含有偏鋁酸鈉，A為CO2，無色溶液C為碳酸氫鈉溶液，抗酸藥X僅含五種短周期元素，判斷沉淀B只能為Mg（OH）₂，無色溶液A為AlCl₃溶液和MgCl₂溶液，抗酸藥X加入過量鹽酸生成無色氣體二氧化碳，說明含有CO₃^2-，Al³⁺，Mg²⁺，其中n（Al³⁺）=n（Al（OH）₃）=$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol，n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=$\frac{1.74g}{58g/mol}$=0..03mol，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，則得到剩余部分質(zhì)量=2.78g-0.01mol×27g/mol-0.03mol×24g/mol-0.01mol×60g/mol=1.19g，依據(jù)電荷守恒，物質(zhì)中含有7個負電荷，則一個的質(zhì)量=$\frac{1.19g}{7}$=0.17g，n（OH^-）=$\frac{1.19g}{17g/mol}$=0.07mol，判斷為OH^-，得到化學式為AlMg₃（CO₃）（OH）₇，
（1）上述分析可知白色沉淀B中金屬元素為鎂元素，鎂離子核內(nèi)有12個質(zhì)子，核外有兩個電子層，第一層2個電子，第二層8個電子，鎂離子結(jié)構(gòu)示意圖為，A為二氧化碳屬于共價化合物，二氧化碳為直線型結(jié)構(gòu)，分子中存在兩個碳氧雙鍵，二氧化碳的電子式為，
故答案為：；；
（2）步驟3中生成沉淀C為Al（OH）₃，反應的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）上述分析計算可知X為AlMg₃（CO₃）（OH）₇，X和胃酸反應生成二氧化碳容易造成胃穿孔，引起危險，
故答案為：AlMg₃（CO₃）（OH）₇；和胃酸反應生成二氧化碳容易造成胃穿孔；
（4）設(shè)計實驗方案驗證溶液C中的含碳離子為HCO₃^-，取少量容易少許于試管中，加入氯化鈣無現(xiàn)象，在加入鹽酸生成無色無味的氣體，通入澄清石灰水變渾濁，證明含有碳酸氫根離子，
故答案為：取少量容易少許于試管中，加入氯化鈣無現(xiàn)象，在加入鹽酸生成無色無味的氣體，通入澄清石灰水變渾濁，證明含有碳酸氫根離子．

點評 本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系計算判斷，物質(zhì)性質(zhì)，離子性質(zhì)和反應現(xiàn)象及其質(zhì)量變化分析是解題關(guān)鍵，題目難度較大．