Question

【題目】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： AlaMgb(OH)16CO3·4H 2O，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。查閱資料：氯化鈣是一種白色粒狀物， 吸水性極強(qiáng)，暴露于空氣中極易潮解； 堿石灰是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。

（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。

（1）鋁碳酸鎂片加熱分解的產(chǎn)物為Al2O3、MgO、CO2 和水，若要測(cè)定生成的 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(kāi)始前關(guān)閉彈簧夾 b，打開(kāi) a，先通入一段時(shí)間空氣，裝置A 中盛放的是堿石灰，它的作用是___。

（3）一段時(shí)間后，打開(kāi)和關(guān)閉相應(yīng)的彈簧夾，點(diǎn)燃酒精燈加熱，充分反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣，目的是______。

（實(shí)驗(yàn)二）另取m g 該藥片，加入 100g 19.6%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)生沉淀的質(zhì)量與加入溶液中 NaOH 的質(zhì)量的關(guān)系如圖。

已知：Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O， NaAlO2 可溶于水。

（1）寫(xiě)出 MgSO4 與NaOH 的反應(yīng)方程式______。

（2）圖中當(dāng)加入溶液中NaOH 的質(zhì)量為 1.6g 時(shí)仍沒(méi)有沉淀，說(shuō)明濾液中含有______。當(dāng)加入溶液中溶質(zhì) NaOH 的質(zhì)量到 x 時(shí)，生成的沉淀是______，x=_____g。

（3）醫(yī)生建議服用該藥片時(shí)一定要嚼碎后再吞服，試用你所學(xué)的知識(shí)解釋這樣建議的理由是______。

（4）試確定鋁碳酸鎂的化學(xué)式為______。

（反思提升）許多重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，源自對(duì)試驗(yàn)中異常現(xiàn)象的大膽質(zhì)疑，深入研究。下列科學(xué)成果是通過(guò)對(duì)異常現(xiàn)象研究得出的是（填序號(hào)）______。

A 侯德榜潛心研究制堿技術(shù)發(fā)明了聯(lián)合制堿法

B 拉瓦錫深入研究前人忽視的異常現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣

C 張青蓮主持測(cè)定了多種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值

D波義耳不慎將濃鹽酸濺到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑

Answer 1

【答案】③ ② 除去空氣中的二氧化碳和水，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定造成干擾 使生成的水和二氧化碳完全被C、D裝置吸收 MgSO4+2NaOH═Mg（OH）2↓+Na2SO4 H2SO4 Mg(OH)2、Al(OH)3 16g 增大接觸面積，使吸收快速充分 Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。 BD

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：

（1）裝置C和D 中盛放的藥品分別是氯化鈣、堿石灰，分別用來(lái)吸收水蒸氣、二氧化碳。故選③；②。

（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前關(guān)閉彈簧夾b，打開(kāi)另一個(gè)彈簧夾，先通入一段時(shí)間空氣，裝置A中盛放的是堿石灰，它的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳。

（3）充分反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣，目的是使反應(yīng)生成的水蒸氣、二氧化碳全部被C、D裝置吸收。

實(shí)驗(yàn)二：

（1）MgSO4 與NaOH反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉。反應(yīng)方程式為MgSO4+2NaOH═Mg（OH）2↓+Na2SO4；

（2）圖中當(dāng)加入溶液中NaOH的質(zhì)量為1.60g時(shí)仍沒(méi)有沉淀，說(shuō)明濾液中含有硫酸，氫氧化鈉先和硫酸反應(yīng)；

當(dāng)加入溶液中NaOH的質(zhì)量到x時(shí)，產(chǎn)生沉淀最多，生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁；

其中Al（OH）3的質(zhì)量是：10.08g-6.96g=3.12g；

根據(jù)題意有：

x=16g。

（3）醫(yī)生建議服用該藥片時(shí)一定要嚼碎后再吞服，這樣建議的理由是利于充分吸收。

（6）鋁元素質(zhì)量為：3.12g×=1.08g，

氫氧化鎂質(zhì)量是6.96g，鎂元素質(zhì)量為：6.96g×=2.88g，

鋁碳酸鎂中鋁原子和鎂原子個(gè)數(shù)比為：：=1：3，

鋁碳酸鎂中，碳酸根化合價(jià)是-2，氫氧根化合價(jià)是-1，水中元素的化合價(jià)代數(shù)和為零，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知，鋁元素和鎂元素的化合價(jià)代數(shù)和是+18，由于鋁碳酸鎂中鋁原子和鎂原子個(gè)數(shù)比為1：3，因此鋁碳酸鎂的化學(xué)式為Al2Mg6（OH）16CO34H2O。

反思提升：

根據(jù)研究成果可知：有兩項(xiàng)是通過(guò)對(duì)異常現(xiàn)象研究得出的。它們是波義耳不慎將濃鹽酸見(jiàn)到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑，拉瓦錫深入研究前人忽視的異常現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣；故選BD。