Question

水滑石（Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d?xH₂O）用作阻燃劑及催化劑的載體
（1）Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d?xH₂O中a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為

 

．
（2）為確定水滑石的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
取水滑石樣品60.2g進(jìn)行加熱時(shí)，溫度與剩余固體質(zhì)量的關(guān)系如右圖．認(rèn)真分析圖中曲線(xiàn)變化情況回答下列問(wèn)題（已知樣品在400℃時(shí)已完全失水）
①當(dāng)溫度在0～280℃質(zhì)量不變，是什么原因：

 

．C→D減少的物質(zhì)其物質(zhì)的量為

 

②a+b+c+d=25，取該水滑石樣品0.1mol，用1mol/L鹽酸使其完全溶解，若參加反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量與生成CO₂的物質(zhì)的量之比為18：1，該水滑石的化學(xué)式為

 

（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：（1）化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0；
（2）①當(dāng)溫度在0～280℃質(zhì)量不變，說(shuō)明加熱不分解；C→D分解生成二氧化碳，減少的物質(zhì)為二氧化碳；
②a+b+c+d=25，根據(jù)參加反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量與生成CO₂的物質(zhì)的量之比為18：1及化合價(jià)代數(shù)和為0和已知關(guān)系列方程組解答．

解答： 解：（1）Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d?xH₂O中，正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，則（+2）×a+（+3）×b+（-1）×c+（-2）×d=0，解得2a+3b=c+2d，
故答案為：2a+3b=c+2d；
（2）水滑石加熱到一定溫度才能發(fā)生分解，如圖所示：
天然水滑石在加熱時(shí)，A→B發(fā)生分解，失去結(jié)晶水，n（H₂O）=

(60.2-53g)

18g/mol

=0.4mol，C→D發(fā)生分解生成CO₂，n（CO₂）=

38.6g-34.2g

44g/mol

=0.1mol，
①水滑石具有阻燃作用，受熱分解需吸收大量熱量，則天然水滑石在溫度低于280℃是穩(wěn)定的，C→D減少的物質(zhì)其物質(zhì)的量為0.1mol，
故答案為：天然水滑石在溫度低于280℃是穩(wěn)定的；0.1mol；
②1mol水滑石消耗（2a+3b）mol鹽酸，則0.1mol水滑石消耗（0.2a+0.3b）mol鹽酸，消耗鹽酸體積為

(0.2a+0.3b)

1mol/L

=（0.2a+0.3b）L，
則有：

2a+3b

d

=

18

1

，
2a+3b=c+2d
又有：a+b+c+d=25，
故解得：a：b：c：d=6：2：16：1，故水滑石的化學(xué)式為：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃，
結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量為

60.2

0.1

=602可知，含結(jié)晶水個(gè)數(shù)為

602-24×6-27×2-17×16-60

18

=4，
即為Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃?4H₂O，
故答案為：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃?4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了復(fù)雜化學(xué)式的計(jì)算及圖象分析等知識(shí)，題目難度稍大，試題涉及的計(jì)算量較大，解題過(guò)程中需要有較強(qiáng)的耐心，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解及化學(xué)計(jì)算能力，分析圖象信息是完成本題目的關(guān)鍵．