Question

16．鎂鋁堿式酸鹽[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d•xH₂O]阻燃劑具有阻燃、消煙、填充等功能，是一種不溶于水的新型無機阻燃劑．
（1）將[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d•xH₂O]表示成aMgO•$\frac{b}{2}$Al₂O₃•dCO₂•$\frac{c+2x}{2}$H₂O或2aMgO•bAl₂O₃•2dCO₂•（c+2x）H₂O氧化物形式．
（2）為確定鎂鋁堿式碳酸鹽的組成，進行如下實驗：
準確稱取15.050g樣品進行灼燒至恒重，生成CO₂0.560L（已換算成標準狀況下）．分析測得殘留物中MgO為6.000g，Al₂O₃為2.550g，通過計算確定該鎂鋁堿式碳酸鹽的化學式n（CO₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
n（MgO）=$\frac{6.000g}{40g/mol}$=0.150mol，
n（Al₂O₃）=$\frac{2.550g}{102g/mol}$=0.025mol，
m（H₂O）=5.4g，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（MgO）：n（Al₂O₃）：n（CO₂）：n（H₂O）=6：1：1：12，
該鎂鋁堿式碳酸鹽的化學式為：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O或6MgO•Al₂O₃•CO₂•12H₂O，．（寫出計算過程）
（3）該鎂鋁堿式碳酸鹽可以由MgCl₂、NaAlO₂、NaOH和Na₂CO₃反應制備，制備的化學方程式為6MgCl₂+2NaAlO₂+8NaOH+Na₂CO₃+8H₂O=Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O↓+12NaCl．

Answer 1

分析 （1）硅酸鹽由鹽的書寫改寫為氧化物的形式即改寫的一般方法歸納為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO₂•mH₂O）．注意：①氧化物之間以“•”隔開；②系數配置出現的分數應化為整數．如：正長石KAlSi₃O₈不能改寫成K₂O•Al₂O₃•3SiO₂，應改寫成K₂O•Al₂O₃•6SiO₂．③金屬氧化物在前（活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物），非金屬氧化物在后，若同一元素有變價，那么低價在前，高價在后，H₂O一般寫在最后；
（2）準確稱取15.050g樣品進行灼燒至恒重，生成CO₂0.560L（已換算成標準狀況下）．分析測得殘留物中MgO為6.000g，Al₂O₃為2.550g，計算氧化鎂、氧化鋁、二氧化碳、水的物質的量，計算氧化物物質的量之比得到化學式；
（3）該鎂鋁堿式碳酸鹽可以由MgCl₂、NaAlO₂、NaOH和Na₂CO₃反應制備，結合原子守恒配平書寫化學方程式；

解答 解：（1）硅酸鹽由鹽的書寫改寫為氧化物的形式即改寫的一般方法歸納為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO₂•mH₂O），
Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d•xH₂O寫出氧化物形式為：aMgO•$\frac{b}{2}$Al₂O₃•dCO₂•$\frac{c+2x}{2}$H₂O或2aMgO•bAl₂O₃•2dCO₂•（c+2x）H₂O，
故答案為：aMgO•$\frac{b}{2}$Al₂O₃•dCO₂•$\frac{c+2x}{2}$H₂O或2aMgO•bAl₂O₃•2dCO₂•（c+2x）H₂O；
（2）準確稱取15.050g樣品進行灼燒至恒重，生成CO₂0.560L（已換算成標準狀況下）．分析測得殘留物中MgO為6.000g，Al₂O₃為2.550g，
n（CO₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
n（MgO）=$\frac{6.000g}{40g/mol}$=0.150mol，
n（Al₂O₃）=$\frac{2.550g}{102g/mol}$=0.025mol，
m（H₂O）=5.4g，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（MgO）：n（Al₂O₃）：n（CO₂）：n（H₂O）=6：1：1：12，
該鎂鋁堿式碳酸鹽的化學式為：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O或6MgO•Al₂O₃•CO₂•12H₂O，
故答案為：n（CO₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
n（MgO）=$\frac{6.000g}{40g/mol}$=0.150mol，
n（Al₂O₃）=$\frac{2.550g}{102g/mol}$=0.025mol，
m（H₂O）=5.4g，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（MgO）：n（Al₂O₃）：n（CO₂）：n（H₂O）=6：1：1：12，
該鎂鋁堿式碳酸鹽的化學式為：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O或6MgO•Al₂O₃•CO₂•12H₂O；
（3）該鎂鋁堿式碳酸鹽可以由MgCl₂、NaAlO₂、NaOH和Na₂CO₃反應制備，反應的化學方程式為：6MgCl₂+2NaAlO₂+8NaOH+Na₂CO₃+8H₂O=Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O↓+12NaCl，
故答案為：6MgCl₂+2NaAlO₂+8NaOH+Na₂CO₃+8H₂O=Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O↓+12NaCl；

點評 本題考查硅酸鹽改寫為氧化物的形式的方法、化學式的計算分析、化學方程式書寫，題目難度中等，注意硅酸鹽改寫為氧化物的一般方法為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO₂•mH₂O）．