Question

2．抗酸藥物X可能是下列物質中的一種：碳酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鋁、硅酸鎂鋁、堿式碳酸鎂鋁．某學生為探究其成分，設計了如下實驗：
①取一定質量的化合物X粉末，向其中加入過量鹽酸，產生224mL氣體A（標準狀況），同時得到無色溶液；
②若用鉑絲蘸取①中所得的溶液，在火焰上灼燒，無黃色火焰；
③向①中所得的溶液中加入NaOH溶液直至過量，測得沉淀質量的最大值為2.52g，最小值為1.74g．
請回答下列問題：
（1）①中氣體A是CO₂；
（2）由①、②判斷X一定不含有的元素是Na；
（3）③中2.52g沉淀是Mg（OH）₂、Al（OH）₃
（4）③中沉淀部分消失的原因是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O（用離子方程式表示）；
（5）X的化學式是Mg₃Al（OH）₇CO₃．

Answer 1

分析 ①向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產生無色無味氣體A，結合抗酸藥的有效成分，可知該氣體為CO₂；
②X中一定不含Na，因為Na的焰色為黃色；
③根據題給信息知加入過量NaOH溶液，沉淀部分溶解，離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，最小值為1.74g為Mg（OH）₂；
開始加入NaOH溶液，白色沉淀中含Mg（OH）₂，以此來解答．

解答 解：①向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產生無色無味氣體A，結合抗酸藥的有效成分，可知該氣體為CO₂；
②X中一定不含Na，因為Na的焰色為黃色；
③根據題給信息知加入過量NaOH溶液，沉淀部分溶解，離子方程式為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，最小值為1.74g為Mg（OH）₂；
開始加入NaOH溶液，沉淀質量的最大值為2.52g，白色沉淀中含Mg（OH）₂、Al（OH）₃，
（1）由上述分析可知，A為CO₂，故答案為：CO₂；
（2）由①、②判斷X一定不含有的元素是Na，故答案為：Na；
（3）由上述分析可知③中2.52g沉淀是Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故答案為：Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
（4）③中沉淀部分消失的原因是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（5）由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$：$\frac{2.52g-1.74g}{78g/mol}$：$\frac{1.74g}{58g/mol}$=1：1：3，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物質的量之比為1：1：3，結合電荷守恒，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物質的量之比為1：1：3：7，故X為Mg₃Al（OH）₇CO₃．
故答案為：Mg₃Al（OH）₇CO₃．

點評 本題考查抗酸藥成分的探究實驗，為高頻考點，側重于學生的分析、實驗和計算能力的考查，注意X為一種物質，把握氣體與沉淀的成分為解答的關鍵，本題易錯點為第（5）題，注意結合質量守恒定律解答，題目較為綜合，難度中等．