Question

氯離子插層鎂鋁水滑石是一種新型離子交換材料，其在高溫下完全分解為和水蒸氣，現用題27圖裝置進行試驗確定其化學式（固定裝置略去）。

（1）熱分解的化學方程式為                        。
（2）若只通過測定裝置C、D的增重來確定,則裝置的連接順序為           （按氣流方向，用接口字母表示），其中C的作用是               。裝置連接后，首先要進行的操作名稱是                。
（3）加熱前先通排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質量后，再持續通入的作用是           、            等.
(4)完全分解后測得C增重3.65g、D增重9.90g，則=            .若取消冷卻玻管B后進行試驗，測定值將             （填“偏高”或“偏低”）
（5）上述水滑石在空氣中放置時易發生反應生成[Mg₂Al(OH)₆Cl_1—2y(CO₃)_y·zH₂O]，該生成物能發生類似的熱分解反應，現以此物為樣品，用（2）中連接的裝置和試劑進行實驗測定，除測定D的增重外，至少還需測定              .

Answer 1

（15分）（1）2[Mg₂Al(OH)₆Cl·XH₂O]4MgO+Al₂O₃+2HCl↑+(5+2x)H₂O
（2）a-e-d-b，吸收HCl氣體，檢驗氣密性
（3）將分解產生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸收，防止產生倒吸（合理答案均給分）
（4）3 、 偏低
（5）裝置C的增重及樣品質量（樣品質量后殘余物質量或裝置C的增重及樣品分解后殘余物質量）

（1）由已知產生的物質不難寫出其方程式：
2[Mg₂Al(OH)₆Cl·XH₂O]4MgO+Al₂O₃+2HCl↑+(5+2x)H₂O
（2）C吸收HCl，D吸收H₂O，需先吸收水，再吸收HCl，另外注意導管應長進短出；氫氧化鈉溶液可以吸收HCl氣體，通過與D增重的量，共同求得x值；該過程有氣體生成，連接好裝置后需檢驗氣密性
（3）該實驗目的為通過裝置C、D增重，來判斷化學組成，故需將分解產生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸收，同時也防止產生倒吸現象
（4）n（HCl）: n（H₂O）="2:" (5+2x)=36.5g/36.5:9.9g/18   可求得x="3" ；若去掉冷卻玻璃管，使熱的空氣可以通過C、D，使結果偏低
（5）要求得x，在方程式中需知兩種物質的量，所以可以是①裝置C的增重及樣品質量，②樣品質量及其分解后殘余物質量，③裝置C的增重及樣品分解后殘余物質量，都可以解決。
【考點定位】本題考查化學實驗設計與評價。