Question

堿式碳酸鹽A可用作胃藥，其組成可表示為Al₂Mg₆(OH)x(CO₃)y·zH₂O。某�；瘜W(xué)興趣小組欲測(cè)定其化學(xué)式，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：
實(shí)驗(yàn)I：稱(chēng)取一定質(zhì)量的A，加熱分解至恒重。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：稱(chēng)取一定質(zhì)量的A與足量的酸反應(yīng)，測(cè)量生成CO₂氣體的質(zhì)量。
可供選擇的儀器和藥品如圖所示：（酸溶液限選6mol/LHCl或6mol/LH₂SO₄，其它試劑任選。）

回答下列問(wèn)題：
(1)儀器乙的名稱(chēng)為_(kāi)_______。
(2)請(qǐng)選擇必要的裝置完成實(shí)驗(yàn)II,正確的連接順序?yàn)開(kāi)_______ (按氣流方向，用接口字母表示）；選用的酸溶液是________。
(3)有人提出不采用實(shí)驗(yàn)I，可在實(shí)驗(yàn)II結(jié)束后，在A完全反應(yīng)后所得溶液中滴加足量的氨水，用無(wú)灰濾紙過(guò)濾，用蒸餾水洗滌反應(yīng)容器2?3次，將洗滌液過(guò)濾，洗滌沉淀2?3次，將附著沉淀的濾紙放到坩堝中加熱分解至恒重。判斷沉淀已洗滌干凈的方法是_________________,實(shí)際上未采用該方案的原因是不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的________原則（填字母編號(hào)）。

A．科學(xué)性

B．安全性

C．可行性

D．簡(jiǎn)約性

(4)x與y的關(guān)系式是________ (用等式表示）。
(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)I的相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算可得A的摩爾質(zhì)量為602.0g. mol^-1。實(shí)驗(yàn)II中稱(chēng)得樣品A的質(zhì)量為9.030g，與足量酸完全反應(yīng)后，CO₂吸收裝置增重0.660g,則A 的化學(xué)式為_(kāi)_______。

Answer 1

（1）圓底燒瓶（2分） （2）a→e，f→g，h（或h，g）→i （2分）  6mol/LH₂SO₄
（3）取少量末次沉淀洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液后吳渾濁，說(shuō)明沉淀已洗滌干凈（2分，合理即可）  D（2分） （4）x＋2y＝18（或x＝16y）（2分） （5）Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O（2分）

試題分析：（1）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，儀器乙的名稱(chēng)為圓底燒瓶。
（2）要準(zhǔn)確測(cè)量反應(yīng)中生成的CO₂，則需要除去裝置中殘留的空氣，因此反應(yīng)前需要利用空氣排盡裝置的中的空氣。由于空氣中含有CO₂因此空氣要首先通過(guò)氫氧化鈉溶液除去空氣中的CO₂。又因?yàn)榉磻?yīng)中生成的CO₂含有水蒸氣，所以還需要先通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣，最后再通過(guò)堿石灰吸收CO₂。同時(shí)為了防止空氣中的CO₂也被吸收，還需要再連接有個(gè)盛有堿石灰的干燥管或U形管，因此正確的連接順序是）a→e，f→g，h（或h，g）→i。由于鹽酸易揮發(fā)，所以應(yīng)該選擇6mol/L的硫酸。
（3）由于濾液中含有42－，因此可以通過(guò)檢驗(yàn)42－來(lái)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，即取少量末次沉淀洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液后吳渾濁，說(shuō)明沉淀已洗滌干凈；根據(jù)A的組成陽(yáng)離子可知，生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁，但由于沉淀的生成、過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，因此實(shí)際上未采用該方案的原因是不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性，答案選D。
（4）根據(jù)化學(xué)式Al₂Mg₆(OH)x(CO₃)y·zH₂O并依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0可知，x＋2y＝3×2＋2×6＝18。
（5）CO₂吸收裝置增重0.660g,則CO₂的物質(zhì)的量＝＝0.015mol
9.030g樣品的物質(zhì)的量＝＝0.015mol
所以根據(jù)原子守恒可知y＝1
則x＝18－2y＝16
所以z＝＝4
因此該物質(zhì)的化學(xué)式為Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O