Question

為探究某抗酸藥X的組成，進行如下實驗：
查閱資料：
①抗酸藥X可能的組成可以表示為：Mg_mAl_n(OH)_p(CO₃)_q(SiO₃)_r（m、n、p、q、r為≥0的整數）。
②在pH=5.0時沉淀完全；在pH=8.8時開始沉淀，pH=11.4時沉淀完全。
實驗過程：

步驟	實驗操作	實驗現象
I	向X的粉末中加入過量鹽酸	產生氣體A，得到無色溶液
II	向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，調節pH至5~ 6，過濾	生成白色沉淀B
III	向沉淀B中加過量NaOH溶液	沉淀全部溶解
IV	向II得到的濾液中滴加NaOH溶液，調節pH至12	生成白色沉淀C

 
（1）Ⅰ中氣體A可使澄清石灰水變渾濁，A的化學式是           。
（2）II中生成B反應的離子方程式是                                      。
（3）III中B溶解反應的離子方程式是                                     。
（4）沉淀C的化學式是             。
（5）若上述n(A)︰n(B)︰n(C)=1︰2︰3，則X的化學式是                   。

Answer 1

（1）CO₂
（2）Al³⁺+3NH₃·H₂O ="=" Al(OH)₃↓+3NH₄⁺
（3）Al(OH)₃+OH^—="=" AlO₂^—+ 2H₂O
（4）Mg(OH)₂ （5）Mg₃Al₂(OH)₁₀CO₃

試題分析：（1）向X的粉末中加入過量鹽酸產生氣體A，得到無色溶液，說明含有CO₃^2-、沒有SiO₃^2-。可能發生的反應為：CO₃^2-+ 2H⁺== CO₂ ↑ + H₂O，SiO₃^2-＋2H⁺=H₂SiO₃↓。Ⅰ中氣體A可使澄清石灰水變渾濁，A的化學式是CO₂。向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，調節pH至5~ 6，生成白色沉淀B，根據Al³⁺在pH=5.0時沉淀完全，Mg²⁺在pH=8.8時開始沉淀，pH=11.4時沉淀完全說明含有Al³⁺.生成B反應的離子方程式是Al³⁺+3NH₃·H₂O ="=" Al(OH)₃↓+3NH₄⁺.向沉淀B中加過量NaOH溶液，沉淀全部溶解，這時發生反應Al(OH)₃+OH^—="=" AlO₂^—+ 2H₂O。向II得到的濾液中滴加NaOH溶液，調節pH至12，生成白色沉淀C，說明含有Mg²⁺，Mg²⁺+2NH₃·H₂O ="=" Mg(OH)₂↓+2NH₄⁺.沉淀C的化學式是Mg(OH)₂。（5）若上述n(A)︰n(B)︰n(C)=1︰2︰3，n(CO₂):n(Al(OH)₃):n(Mg(OH)₂)=1：2：3，則n(CO₃^2-):n(Al³⁺):n(Mg²⁺)=1︰2︰3，假設n(CO₃^2-)=1mol.再根據物質呈電中性可知還應該含有OH^-離子，其物質的量為10mol。則X的化學式是Mg₃Al₂(OH)₁₀CO₃。