Question

19．鋁和鎂的堿式碳酸鹽在生產生活中有多種用途．
（1）鋁和鎂的堿式碳酸鹽在工業(yè)上能做阻燃劑，主要原因是反應分解吸收熱量，有水生成吸收熱量，有二氧化碳生成隔絕空氣，生成高熔點的MgO、Al₂O₃．
（2）“達喜”是中和胃酸的常用藥物，其有效成分是鋁和鎂的堿式碳酸鹽．現進行如下實驗確定化學式：
實驗一：取該堿式鹽3.01g充分灼燒至恒重，測得固體質量減少了1.30g；
實驗二：再取該堿式鹽3.01g使其溶于足量的鹽酸中，產生CO₂的體積為112mL（標準狀況）；
實驗三：向實驗二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74g白色沉淀．
①若實驗一中灼燒不充分，達喜中Mg²⁺與Al³⁺的物質的量之比會偏小． （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）
②計算“達喜”的化學式并寫出計算過程．

Answer 1

分析 （1）鋁和鎂的堿式碳酸鹽分解吸熱，生成二氧化碳可隔絕空氣；
（2）實驗一中減少的是二氧化碳氣體和水蒸氣的質量，灼燒得到固體為氧化鋁和氧化鎂的混合物；
實驗二中生CO₂的體積為112mL（標準狀況），可以計算碳酸根離子的物質的量；
實驗三中的1.74g白色沉淀為氫氧化鎂沉淀，據此可計算出鎂離子的物質的量，然后結合實驗計算出3.01g該堿式鹽中鋁離子的物質的量；
再根據電荷守恒計算出堿式鹽中含有的氫氧根離子的物質的量，最后根據質量守恒定律計算出堿式鹽中含有水的物質的量，從而得出該堿式鹽的化學式．

解答 解：（1）鋁和鎂的堿式碳酸鹽分解吸熱，降低燃燒溫度，且生成二氧化碳可隔絕空氣，可起到滅火的作用，同時生成高熔點的MgO、Al₂O₃，起到隔絕氧氣的作用，
故答案為：反應分解吸收熱量，有水生成吸收熱量，有二氧化碳生成隔絕空氣，生成高熔點的MgO、Al₂O₃；
（2）①如灼燒不充分，則實驗一剩余固體質量偏大，實驗二可確定氫氧化鎂的質量，則測得含鋁質量偏大，則Mg²⁺與Al³⁺的物質的量之比會偏小，
故答案為：偏小；
②3.01g堿式碳酸鹽中，含：n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{1.74g}{58g/mol}$=0.03mol，依據Al₂O₃和MgO質量為3.01g-1.30g=1.71g，依據元素守恒計算得到
n（Al³⁺）=2n（Al₂O₃）=$\frac{2×（3.01-1.30-0.03×40）}{102}$=0.01mol，
n（CO₃^2-）=n（CO₂）=0.005mol，
n（OH^-）=（0.03×2+0.01×3-0.005×2）=0.08mol，
n（H₂O）=$\frac{（1.30-0.04×18-0.005×44）}{18}$=0.02mol，
所以n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）：n（H₂O）=0.01mol：0.03mol：0.08mol：0.005mol：0.02mol=2：6：16：1：4，
即堿式碳酸鹽的化學式為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O，
答：達喜的化學式為Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．即堿式碳酸鹽的化學式為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．

點評 本題考查復雜化學式的計算等知識，難度中等，全面考查了學生的分析、理解能力和化學計算能力，注意把握實驗的原理，從守恒的角度計算．．