Question

【題目】堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb（OH）c（CO3）d]可用作阻燃劑、抗酸劑等。其制備方法是：控制溫度、pH，向NaHCO3稀溶液中加入Al（OH）3，并攪拌，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥，得堿式碳酸鈉鋁。

（1）堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb（OH）c（CO3）d]中a、b、c、d之間的關(guān)系為________。

（2）堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因：①在分解過(guò)程中大量吸熱；②本身及產(chǎn)物無(wú)毒且不可燃；③________________________。

（3）若pH過(guò)高，則對(duì)產(chǎn)品的影響是________________________。

（4）為確定堿式碳酸鈉鋁的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①準(zhǔn)確稱取2.880 g樣品用足量稀硝酸溶解，得到CO2 0.448 L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），并測(cè)得溶液中含有0.02 mol Al3＋。

②加熱至340 ℃以上時(shí)樣品迅速分解，得到金屬氧化物、CO2和H2O。當(dāng)樣品分解完全時(shí)，樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%）為56.9%，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定堿式碳酸鈉鋁的組成（寫出計(jì)算過(guò)程）。

Answer 1

【答案】（1）a＋3b＝c＋2d（2分）

（2）產(chǎn)生阻燃性氣體CO2、H2O（2分）

（3）pH過(guò)高會(huì)使堿式碳酸鈉鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2（2分）

（4）NaAl（OH）2CO3 （6分）

n（CO2）＝＝0.02 mol （1分）

n（H2O）＝＝0.02 mol（1分）

b∶c∶d＝1∶2∶1，根據(jù)電荷守恒，a∶b∶c∶d＝1∶1∶2∶1（2分）

所以，堿式碳酸鋁的化學(xué)組成為NaAl（OH）2CO3（2分）

【解析】

試題分析：（1）堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb（OH）c（CO3）d]中，化合價(jià)代數(shù)和為0，所以a+3b-c-2d=0，則a+3b=c+2d。

故答案為：a+3b=c+2d；

（2）堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因：①在分解過(guò)程中大量吸熱；②本身及產(chǎn)物無(wú)毒且不可燃；③同產(chǎn)生不支持燃燒的二氧化碳和水。

故答案為：產(chǎn)生阻燃性氣體CO2、H2O；

（3）pH過(guò)高，堿性強(qiáng)不生成氫氧化鋁，而產(chǎn)生偏鋁酸鹽，所以pH過(guò)高，則對(duì)產(chǎn)品的影響是會(huì)使堿式碳酸鈉鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2。

故答案為：pH過(guò)高會(huì)使堿式碳酸鈉鋁轉(zhuǎn)化為NaAlO2；

（4）因?yàn)椋?/span>n（CO2）＝＝0.02 mol，

n（H2O）＝＝0.02 mol，

而測(cè)得溶液中含有0.02molAl3+，所以b：c：d=1：2：1，根據(jù)電荷守恒a+0.02×3=0.02×2+0.02×2，所以a=0.02mol，所以a：b：c：d=1：1：2：1，所以，堿式碳酸鋁的化學(xué)組成為NaAl（OH）2CO3。

故答案為：NaAl（OH）2CO3 （6分）

n（CO2）＝＝0.02 mol （1分）

n（H2O）＝＝0.02 mol（1分）

b∶c∶d＝1∶2∶1，根據(jù)電荷守恒，a∶b∶c∶d＝1∶1∶2∶1（2分）

所以，堿式碳酸鋁的化學(xué)組成為NaAl（OH）2CO3（2分）