Question

15．由短周期元素組成的化合物X是某抗酸藥的有效成分．甲同學欲探究X的組成．查閱資料：①由短周期元素組成的抗酸藥的有效成分有碳酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鋁、硅酸鎂鋁、磷酸鋁、堿式碳酸鎂鋁．②Al³⁺在pH=5.0時沉淀完全；Mg²⁺在pH=8.8時開始沉淀，在pH=11.4時沉淀完全．
實驗過程：
Ⅰ．向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產生無色無味氣體A，得到無色溶液．
Ⅱ．用鉑絲蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼燒，無黃色火焰．
Ⅲ．向I中所得的溶液中滴加氨水，調節pH至5～6，產生白色沉淀B，過濾．
Ⅳ．向沉淀B中加過量NaOH溶液，沉淀全部溶解．
Ⅴ．向Ⅲ中得到的濾液中滴加NaOH溶液，調節pH至12，得到白色沉淀C．
（1）A分子的電子式為：，C的化學式為Mg（OH）₂
（2）實驗Ⅱ之前要對鉑絲進行處理，其具體操作是鉑絲清洗稀鹽酸并在酒精燈火焰上灼燒重復2-3次
（3）第Ⅲ步實驗中所發生反應的離子方程式是Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺
（4）Ⅳ中B溶解的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（5）若上述n（A）：n（B）：n（C）=1：2：3，則X的化學式是Mg₃Al₂（OH）₁₀CO₃．

Answer 1

分析 Ⅰ．向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產生無色無味氣體A，結合抗酸藥的有效成分，知該氣體為CO₂；
Ⅱ．X中一定不含Na，因為Na的焰色為黃色；
Ⅲ．根據題給信息知調節pH至5～6時生成的白色沉淀為Al（OH）₃；
Ⅳ．加入過量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
Ⅴ．加入NaOH溶液調節pH至12，有白色沉淀產生，則沉淀C為Mg（OH）₂．
（1）A分子為CO₂，二氧化碳中存在兩個碳氧雙鍵；沉淀C為Mg（OH）₂；
（2）焰色反應用稀鹽酸洗凈鉑絲并灼燒鉑絲后，再進行焰色反應；
（3）鋁離子和氨水反應生成氫氧化鋁；
（4）氫氧化鋁具有兩性，溶于過量NaOH溶液；
（5）根據原子守恒以及電荷守恒推斷X的化學式．

解答 解：（1）硅酸鹽中加入過量鹽酸，會產生硅酸沉淀，碳酸鹽、碳酸氫鹽和鹽酸反應生成二氧化碳，向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產生無色無味氣體A，
該氣體為CO₂，二氧化碳為直線型結構，分子中存在兩個碳氧雙鍵，二氧化碳的電子式為：；加入NaOH溶液調節pH至12，有白色沉淀產生，則沉淀C為Mg（OH）₂，
故答案為：；Mg（OH）₂；
（2）焰色反應用稀鹽酸洗凈鉑絲除去雜質，清洗是為了洗去雜質氧化膜，用鹽酸洗過之后通常都在酒精燈火焰上灼燒，因為金屬氯化物易揮發，所以雜質離子就一并揮發，其具體操作是：鉑絲清洗稀鹽酸并在酒精燈火焰上灼燒重復2-3次，
故答案為：鉑絲清洗稀鹽酸并在酒精燈火焰上灼燒重復2-3次；
（3）調節pH至5～6時生成的白色沉淀為Al（OH）₃，NH₃•H₂0為弱電解質，離子方程式中應寫為化學式，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）Al（OH）₃為兩性氫氧化物，能溶于強堿，加入過量NaOH溶液，Al（OH）₃沉淀完全溶解，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（5）由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：2：3，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物質的量之比為1：2：3，結合電荷守恒，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物質的量之比為1：2：3：10，故X為Mg₃Al₂（OH）₁₀CO₃．
故答案為：Mg₃Al₂（OH）₁₀CO₃．

點評 本題考查抗酸藥成分的探究實驗，題目較為綜合，難度中等，本題易錯點為第（5）題，根據質量守恒定律解答．