Question

氯離子插層鎂鋁水滑石Mg₂Al（OH）₆Cl?xH₂O是一種新型離子交換材料，其在高溫下完全分解為MgO、Al₂O₃、HCl和水蒸氣，現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)確定其化學(xué)式（固定裝置略去）．

（1）Mg₂Al（OH）₆Cl?xH₂O熱分解的化學(xué)方程式為

 

．
（2）若只通過測(cè)定裝置C、D的增重來確定x，則裝置的連接順序?yàn)?div id="kaq0g66" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

按氣流方向，用接口字母表示），其中C的作用是

 

．
（3）加熱前先通過N₂排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N₂的作用是將分解產(chǎn)生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸收、

 

等．
（4）完全分解后測(cè)得C增重3.65g、D增重9.90g，則x=

 

，若取消冷卻玻管B后進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定x值將

 

（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）高溫下完全分解為MgO、Al₂O₃、HCl和水蒸氣，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫方程式；
（2）應(yīng)該首先通過D裝置吸收水蒸氣，后通過C裝置吸收HCl；將氣體通過洗氣瓶進(jìn)行洗氣時(shí)，應(yīng)該從長(zhǎng)導(dǎo)管一側(cè)通入氣體；
（3）為了避免引起實(shí)驗(yàn)誤差，保證反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部被裝置C、D吸收，所以要通入N₂排出裝置內(nèi)殘留的氣體，同時(shí)也是為了防止產(chǎn)生倒吸；
（4）根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)題給信息：高溫下完全分解為MgO、Al₂O₃、HCl和水蒸氣，可寫出其化學(xué)方程式：2[Mg₂Al（OH）₆Cl?xH₂O]

高溫  .

4MgO+Al₂O₃+2HCl↑+（5+2x）H₂O↑，
故答案為：2[Mg₂Al（OH）₆Cl?xH₂O]

△   .

4MgO+Al₂O₃+2HCl↑+（5+2x）H₂O↑；
（2）裝置C的作用是吸收反應(yīng)生成的HCl氣體，裝置D的作用是吸收水蒸氣，應(yīng)該首先通過D裝置吸收水蒸氣，后通過C裝置吸收HCl；將氣體通過洗氣瓶進(jìn)行洗氣時(shí)，應(yīng)該從長(zhǎng)導(dǎo)管一側(cè)通入氣體，故其連接順序是a→e→d→b；
故答案為：a-e-d-b； 吸收HCl氣體；
（3）因?yàn)榧訜岷蟮难b置中含有殘留的HCl和水蒸氣，為了避免引起實(shí)驗(yàn)誤差，保證反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部被裝置C、D吸收，所以要通入N₂排出裝置內(nèi)殘留的氣體，同時(shí)也是為了防止產(chǎn)生倒吸，
故答案為：防止產(chǎn)生倒吸；
（4）2[Mg₂Al（OH）₆Cl?xH₂O]

高溫  .

4MgO+Al₂O₃+2HCl↑+（5+2x）H₂O↑
                                            73     18×（5+2x）
                                          3.65g     9.90g
解得x=3，
若沒有冷卻玻璃管，由于氣溫偏高，裝置D不能將水蒸汽完全吸收而導(dǎo)致結(jié)果偏低，
故答案為：3； 偏低．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的組成的測(cè)定，主要考查對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)流程的理解和熟悉實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)通過計(jì)算，確定水分子數(shù)．綜合性較強(qiáng)，題目難度較大．