Question

已知某種治療胃病藥品的主要成份是鋁碳酸鎂片，化學式為Al_aMg_b(OH)₁₆CO₃·4H₂O，假設藥品中的其它成份受熱不分解、不溶于水且不與稀硫酸反應。某研究性學習小組設計了如下實驗探究鋁碳酸鎂片的組成。

【實驗一】取m g該藥片，研成粉末放入硬質玻璃管中，加熱，充分反應后測得裝置C增重2.16g，裝置D增重0.44g。
（1）鋁碳酸鎂片加熱分解的產物為Al₂O₃、MgO、CO₂和水，則為分別測定CO₂和水的質量，裝置C和D中盛放的藥品應選擇：C           D        （填序號）。
①濃硫酸        ②堿石灰          ③氯化鈣         ④純堿
（2）實驗開始前先通入一定量空氣，其操作方法是關閉彈簧夾         ，打開彈簧夾         ，目的是         。
（3）一段時間后，打開彈簧夾         ,關閉彈簧夾         ,點燃酒精燈加熱，充分反應后，停止加熱，繼續通入空氣至玻璃管冷卻的目的是        （填序號）。
①排凈空氣防爆炸
②防止空氣中水和二氧化碳進入C、D影響測定
③使生成水和二氧化碳進入C、D被充分吸收
【實驗二】另取m g該藥片，加入100 g  9.8%的稀硫酸，充分反應后濾去不溶物，得到含有MgSO₄和Al₂（SO₄）₃等溶質的濾液，向濾液中逐漸加入足量的稀NaOH溶液，產生沉淀的物質的質量與加入NaOH質量的關系如圖。

已知：MgSO₄+2NaOH=Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄
Al₂(SO₄)₃+6NaOH=2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄
Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O,
Mg(OH)₂不溶于NaOH， NaAlO₂可溶于水。
（1）圖中NaOH加入0.80g,仍沒有沉淀，說明濾液中含         。當加入NaOH的質量到x時，生成的沉淀有         和         ，其中Al(OH)₃的質量是         g，則x=         g。
（2）有醫生建議患有嚴重胃潰瘍的患者最好慎用該藥，試用你所學的知識解釋這樣建議的理由是         。
（3）試確定鋁碳酸鎂的化學式為         。

Answer 1

【實驗一】（1）③    ②
（2）b  a 排盡裝置內空氣，防止干擾
（3）b  a    ③ 
【實驗二】（1）稀硫酸 Al(OH)₃  Mg(OH)₂  1.56    4
（2）該藥在使用過程中會產生氣體，嚴重胃潰瘍的患者服用會產生胃穿孔
（3）Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O

解析試題分析：【實驗一】（1）C中應裝的是固體干燥劑所以選③，D中藥品作用是吸收二氧化碳，所以選②。
（2）驗開始前先通入一定量空氣，其操作方法是關閉彈簧夾b，然后打開a ，將多余的空氣排出，防止空氣對實驗形成干擾。
（3）一段時間后，打開彈簧夾空氣排盡后應關閉a ，打開b ，繼續通入空氣至玻璃管冷卻的目的是使生成水和二氧化碳進入C、D被充分吸收。
【實驗二】（1）圖中NaOH加入0.80g,仍沒有沉淀，說明濾液中含稀硫酸，NaOH先和稀硫酸反應，沒有產生沉淀，后來才與MgSO₄，Al₂（SO₄）₃反應生成Al(OH)₃ 和 Mg(OH)₂。由題意知道Al(OH)₃還能和NaOH反應，所以圖中沉淀質量會減少，減少的質量即為Al(OH)₃  的質量，5.04 – 3.48 = 1.56g，最后剩余的沉淀即為Mg(OH)₂沉淀，為3.48g。在0.8到x這段發生的反應為MgSO₄₊2NaOH = Mg(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄  Al₂（SO₄）₃ + 6NaOH  =  2Al(OH)₃ ↓+3 Na₂SO₄，根據生成的Mg(OH)₂和Al(OH)₃的質量可以求出NaOH的總質量為7.2g，則x為0.8+7.2 = 8g。
（2）該藥在使用過程中會產生氣體，嚴重胃潰瘍的患者服用會產生胃穿孔
（3）由（1）可求出物質中鎂元素與鋁元素的質量比為48：9 =" 24b" ：27a ，則a：b=1：3，再根據正負化合價代數和為0，可求出此物質的化學式為Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O
考點：探究實驗的研究，氣體流程試題的解決方法，根據題目信息進行化學計算等。