Question

19．鋁和鎂的堿式碳酸鹽在生產(chǎn)生活中有多種用途．
（1）鋁和鎂的堿式碳酸鹽在工業(yè)上能做阻燃劑，主要原因是反應(yīng)分解吸收熱量，有水生成吸收熱量，有二氧化碳生成隔絕空氣，生成高熔點(diǎn)的MgO、Al₂O₃．
（2）“達(dá)喜”是中和胃酸的常用藥物，其有效成分是鋁和鎂的堿式碳酸鹽．現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)確定化學(xué)式：
實(shí)驗(yàn)一：取該堿式鹽3.01g充分灼燒至恒重，測(cè)得固體質(zhì)量減少了1.30g；
實(shí)驗(yàn)二：再取該堿式鹽3.01g使其溶于足量的鹽酸中，產(chǎn)生CO₂的體積為112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；
實(shí)驗(yàn)三：向?qū)嶒?yàn)二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74g白色沉淀．
①若實(shí)驗(yàn)一中灼燒不充分，達(dá)喜中Mg²⁺與Al³⁺的物質(zhì)的量之比會(huì)偏�。� （填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）
②計(jì)算“達(dá)喜”的化學(xué)式并寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程．

Answer 1

分析 （1）鋁和鎂的堿式碳酸鹽分解吸熱，生成二氧化碳可隔絕空氣；
（2）實(shí)驗(yàn)一中減少的是二氧化碳?xì)怏w和水蒸氣的質(zhì)量，灼燒得到固體為氧化鋁和氧化鎂的混合物；
實(shí)驗(yàn)二中生CO₂的體積為112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），可以計(jì)算碳酸根離子的物質(zhì)的量；
實(shí)驗(yàn)三中的1.74g白色沉淀為氫氧化鎂沉淀，據(jù)此可計(jì)算出鎂離子的物質(zhì)的量，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)計(jì)算出3.01g該堿式鹽中鋁離子的物質(zhì)的量；
再根據(jù)電荷守恒計(jì)算出堿式鹽中含有的氫氧根離子的物質(zhì)的量，最后根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出堿式鹽中含有水的物質(zhì)的量，從而得出該堿式鹽的化學(xué)式．

解答 解：（1）鋁和鎂的堿式碳酸鹽分解吸熱，降低燃燒溫度，且生成二氧化碳可隔絕空氣，可起到滅火的作用，同時(shí)生成高熔點(diǎn)的MgO、Al₂O₃，起到隔絕氧氣的作用，
故答案為：反應(yīng)分解吸收熱量，有水生成吸收熱量，有二氧化碳生成隔絕空氣，生成高熔點(diǎn)的MgO、Al₂O₃；
（2）①如灼燒不充分，則實(shí)驗(yàn)一剩余固體質(zhì)量偏大，實(shí)驗(yàn)二可確定氫氧化鎂的質(zhì)量，則測(cè)得含鋁質(zhì)量偏大，則Mg²⁺與Al³⁺的物質(zhì)的量之比會(huì)偏小，
故答案為：偏��；
②3.01g堿式碳酸鹽中，含：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{1.74g}{58g/mol}$=0.03mol，依據(jù)Al₂O₃和MgO質(zhì)量為3.01g-1.30g=1.71g，依據(jù)元素守恒計(jì)算得到
n（Al³⁺）=2n（Al₂O₃）=$\frac{2×（3.01-1.30-0.03×40）}{102}$=0.01mol，
n（CO₃^2-）=n（CO₂）=0.005mol，
n（OH^-）=（0.03×2+0.01×3-0.005×2）=0.08mol，
n（H₂O）=$\frac{（1.30-0.04×18-0.005×44）}{18}$=0.02mol，
所以n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）：n（H₂O）=0.01mol：0.03mol：0.08mol：0.005mol：0.02mol=2：6：16：1：4，
即堿式碳酸鹽的化學(xué)式為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O，
答：達(dá)喜的化學(xué)式為Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．即堿式碳酸鹽的化學(xué)式為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查復(fù)雜化學(xué)式的計(jì)算等知識(shí)，難度中等，全面考查了學(xué)生的分析、理解能力和化學(xué)計(jì)算能力，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理，從守恒的角度計(jì)算．．