Question

【題目】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： AlaMgb(OH)16CO3·4H 2O，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。查閱資料：氯化鈣是一種白色粒狀物， 吸水性極強，暴露于空氣中極易潮解； 堿石灰是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。

（實驗一）取m g 該藥片，研成粉末放入硬質玻璃管中，加熱。

（1）鋁碳酸鎂片加熱分解的產物為Al2O3、MgO、CO2 和水，若要測定生成的 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）實驗開始前關閉彈簧夾 b，打開 a，先通入一段時間空氣，裝置A 中盛放的是堿石灰，它的作用是___。

（3）一段時間后，打開和關閉相應的彈簧夾，點燃酒精燈加熱，充分反應后，停止加熱，繼續(xù)通入一段時間空氣，目的是______。

（實驗二）另取m g 該藥片，加入 100g 19.6%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，產生沉淀的質量與加入溶液中 NaOH 的質量的關系如圖。

已知：Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O， NaAlO2 可溶于水。

（1）寫出 MgSO4 與NaOH 的反應方程式______。

（2）圖中當加入溶液中NaOH 的質量為 1.6g 時仍沒有沉淀，說明濾液中含有______。當加入溶液中溶質 NaOH 的質量到 x 時，生成的沉淀是______，x=_____g。

（3）醫(yī)生建議服用該藥片時一定要嚼碎后再吞服，試用你所學的知識解釋這樣建議的理由是______。

（4）試確定鋁碳酸鎂的化學式為______。

（反思提升）許多重大科學發(fā)現(xiàn)，源自對試驗中異�，F(xiàn)象的大膽質疑，深入研究。下列科學成果是通過對異�，F(xiàn)象研究得出的是（填序號）______。

A 侯德榜潛心研究制堿技術發(fā)明了聯(lián)合制堿法

B 拉瓦錫深入研究前人忽視的異�，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣

C 張青蓮主持測定了多種元素相對原子質量的新值

D波義耳不慎將濃鹽酸濺到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑

Answer 1

【答案】③ ② 除去空氣中的二氧化碳和水，防止對實驗結果的測定造成干擾 使生成的水和二氧化碳完全被C、D裝置吸收 MgSO4+2NaOH═Mg（OH）2↓+Na2SO4 H2SO4 Mg(OH)2、Al(OH)3 16g 增大接觸面積，使吸收快速充分 Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。 BD

【解析】

實驗一：

（1）裝置C和D 中盛放的藥品分別是氯化鈣、堿石灰，分別用來吸收水蒸氣、二氧化碳。故選③；②。

（2）實驗開始前關閉彈簧夾b，打開另一個彈簧夾，先通入一段時間空氣，裝置A中盛放的是堿石灰，它的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳。

（3）充分反應后，停止加熱，繼續(xù)通入一段時間空氣，目的是使反應生成的水蒸氣、二氧化碳全部被C、D裝置吸收。

實驗二：

（1）MgSO4 與NaOH反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉。反應方程式為MgSO4+2NaOH═Mg（OH）2↓+Na2SO4；

（2）圖中當加入溶液中NaOH的質量為1.60g時仍沒有沉淀，說明濾液中含有硫酸，氫氧化鈉先和硫酸反應；

當加入溶液中NaOH的質量到x時，產生沉淀最多，生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁；

其中Al（OH）3的質量是：10.08g-6.96g=3.12g；

根據題意有：

x=16g。

（3）醫(yī)生建議服用該藥片時一定要嚼碎后再吞服，這樣建議的理由是利于充分吸收。

（6）鋁元素質量為：3.12g×=1.08g，

氫氧化鎂質量是6.96g，鎂元素質量為：6.96g×=2.88g，

鋁碳酸鎂中鋁原子和鎂原子個數(shù)比為：：=1：3，

鋁碳酸鎂中，碳酸根化合價是-2，氫氧根化合價是-1，水中元素的化合價代數(shù)和為零，根據化合物中元素化合價代數(shù)和為零可知，鋁元素和鎂元素的化合價代數(shù)和是+18，由于鋁碳酸鎂中鋁原子和鎂原子個數(shù)比為1：3，因此鋁碳酸鎂的化學式為Al2Mg6（OH）16CO34H2O。

反思提升：

根據研究成果可知：有兩項是通過對異�，F(xiàn)象研究得出的。它們是波義耳不慎將濃鹽酸見到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑，拉瓦錫深入研究前人忽視的異常現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣；故選BD。