Question

已知某種治療胃病藥品的主要成份是鋁碳酸鎂片，化學(xué)式為Al_aMg_b(OH)₁₆CO₃·4H₂O，假設(shè)藥品中的其它成份受熱不分解、不溶于水且不與稀硫酸反應(yīng)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)探究鋁碳酸鎂片的組成。

【實(shí)驗(yàn)一】取m g該藥片，研成粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，加熱，充分反應(yīng)后測(cè)得裝置C增重2.16g，裝置D增重0.44g。
（1）鋁碳酸鎂片加熱分解的產(chǎn)物為Al₂O₃、MgO、CO₂和水，則為分別測(cè)定CO₂和水的質(zhì)量，裝置C和D中盛放的藥品應(yīng)選擇：C           D        （填序號(hào)）。
①濃硫酸        ②堿石灰          ③氯化鈣         ④純堿
（2）實(shí)驗(yàn)開始前先通入一定量空氣，其操作方法是關(guān)閉彈簧夾         ，打開彈簧夾         ，目的是         。
（3）一段時(shí)間后，打開彈簧夾         ,關(guān)閉彈簧夾         ,點(diǎn)燃酒精燈加熱，充分反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入空氣至玻璃管冷卻的目的是        （填序號(hào)）。
①排凈空氣防爆炸
②防止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入C、D影響測(cè)定
③使生成水和二氧化碳進(jìn)入C、D被充分吸收
【實(shí)驗(yàn)二】另取m g該藥片，加入100 g  9.8%的稀硫酸，充分反應(yīng)后濾去不溶物，得到含有MgSO₄和Al₂（SO₄）₃等溶質(zhì)的濾液，向?yàn)V液中逐漸加入足量的稀NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的質(zhì)量與加入NaOH質(zhì)量的關(guān)系如圖。

已知：MgSO₄+2NaOH=Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄
Al₂(SO₄)₃+6NaOH=2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄
Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O,
Mg(OH)₂不溶于NaOH， NaAlO₂可溶于水。
（1）圖中NaOH加入0.80g,仍沒有沉淀，說明濾液中含         。當(dāng)加入NaOH的質(zhì)量到x時(shí)，生成的沉淀有         和         ，其中Al(OH)₃的質(zhì)量是         g，則x=         g。
（2）有醫(yī)生建議患有嚴(yán)重胃潰瘍的患者最好慎用該藥，試用你所學(xué)的知識(shí)解釋這樣建議的理由是         。
（3）試確定鋁碳酸鎂的化學(xué)式為         。

Answer 1

【實(shí)驗(yàn)一】（1）③    ②
（2）b  a 排盡裝置內(nèi)空氣，防止干擾
（3）b  a    ③ 
【實(shí)驗(yàn)二】（1）稀硫酸 Al(OH)₃  Mg(OH)₂  1.56    4
（2）該藥在使用過程中會(huì)產(chǎn)生氣體，嚴(yán)重胃潰瘍的患者服用會(huì)產(chǎn)生胃穿孔
（3）Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O

解析試題分析：【實(shí)驗(yàn)一】（1）C中應(yīng)裝的是固體干燥劑所以選③，D中藥品作用是吸收二氧化碳，所以選②。
（2）驗(yàn)開始前先通入一定量空氣，其操作方法是關(guān)閉彈簧夾b，然后打開a ，將多余的空氣排出，防止空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)形成干擾。
（3）一段時(shí)間后，打開彈簧夾空氣排盡后應(yīng)關(guān)閉a ，打開b ，繼續(xù)通入空氣至玻璃管冷卻的目的是使生成水和二氧化碳進(jìn)入C、D被充分吸收。
【實(shí)驗(yàn)二】（1）圖中NaOH加入0.80g,仍沒有沉淀，說明濾液中含稀硫酸，NaOH先和稀硫酸反應(yīng)，沒有產(chǎn)生沉淀，后來才與MgSO₄，Al₂（SO₄）₃反應(yīng)生成Al(OH)₃ 和 Mg(OH)₂。由題意知道Al(OH)₃還能和NaOH反應(yīng)，所以圖中沉淀質(zhì)量會(huì)減少，減少的質(zhì)量即為Al(OH)₃  的質(zhì)量，5.04 – 3.48 = 1.56g，最后剩余的沉淀即為Mg(OH)₂沉淀，為3.48g。在0.8到x這段發(fā)生的反應(yīng)為MgSO₄₊2NaOH = Mg(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄  Al₂（SO₄）₃ + 6NaOH  =  2Al(OH)₃ ↓+3 Na₂SO₄，根據(jù)生成的Mg(OH)₂和Al(OH)₃的質(zhì)量可以求出NaOH的總質(zhì)量為7.2g，則x為0.8+7.2 = 8g。
（2）該藥在使用過程中會(huì)產(chǎn)生氣體，嚴(yán)重胃潰瘍的患者服用會(huì)產(chǎn)生胃穿孔
（3）由（1）可求出物質(zhì)中鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為48：9 =" 24b" ：27a ，則a：b=1：3，再根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，可求出此物質(zhì)的化學(xué)式為Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O
考點(diǎn)：探究實(shí)驗(yàn)的研究，氣體流程試題的解決方法，根據(jù)題目信息進(jìn)行化學(xué)計(jì)算等。