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?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圖一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(zhì)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(chǎn)物為Al2O3、MgO、CO2和水,則為分別測定CO2和水的質(zhì)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(xù)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100g  9.8%的稀硫酸,充分反應后濾去不溶物,得到含有MgSO4和Al2(SO43等溶質(zhì)的濾液,向濾液中逐漸加入足量的稀NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的質(zhì)量與加入NaOH質(zhì)量的關系如圖二.
已知:MgSO4+2NaOH═Mg(OH)2↓+Na2SO4Al2(SO43+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(zhì)量到x時,生成的沉淀有
 
 
,其中Al(OH)3的質(zhì)量是
 
g,則x=
 
g.
(2)有醫(yī)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
 
考點:實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,根據(jù)化學反應方程式的計算
專題:科學探究
分析:實驗一、(1)分析本題的實驗裝置可知,樣品鋁碳酸鎂片在加熱條件下分解生成鋁和鎂的氧化物、CO2、H2O,裝置C中應放入能吸水的物質(zhì),但不能吸收二氧化碳氣體,否則無法確定生成的水和二氧化碳各自的質(zhì)量;
(2)實驗開始前先通入一段時間空氣,氣目的是趕凈裝置B中的二氧化碳和水蒸氣,確保CD兩裝置吸收的水蒸氣、二氧化碳全部是樣品分解生成的;
(3)一段時間后,打開彈簧夾,繼續(xù)通入空氣至玻璃管冷卻的目的是 使生成的水和二氧化碳進入C、D被充分吸收
實驗二、
(1)由圖象分析,NaOH加入0.80g,仍沒有沉淀,說明濾液含硫酸,當加入NaOH的質(zhì)量到x時,生成的沉淀有氫氧化鎂和氫氧化鋁;圖象分析沉淀3.48g為Mg(OH)2,Al(OH)3的質(zhì)量量為5.04-3.48g=1.56g;據(jù)此計算x的數(shù)值;
(2)依據(jù)胃酸主要成分是鹽酸,和該藥反應生成的二氧化碳容易使胃壁穿孔;
(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)推算樣品的化學式.
解答:解:
實驗一、
(1)分析本題的實驗裝置可知,樣品鋁碳酸鎂片在加熱條件下分解生成鋁和鎂的氧化物、CO2、H2O,裝置C中應放入能吸水的物質(zhì),但不能吸收二氧化碳氣體,否則無法確定生成的水和二氧化碳各自的質(zhì)量,所以裝置C中是吸收水蒸氣,利用無水CaCl2或P2O5  可以吸收,裝置D是吸收二氧化碳氣體的裝置,可以利用堿石灰吸收二氧化碳氣體,
故答案為:CaCl2; 堿石灰;
(2)實驗開始前先通入一段時間空氣,氣目的是趕凈裝置B中的二氧化碳和水蒸氣,確保CD兩裝置吸收的水蒸氣、二氧化碳全部是樣品分解生成的;
(3)所以通入的空氣必須先除去空氣中的水和二氧化碳A裝置中應放入堿石灰或固體氫氧化鈉,實驗開始前先通入一段時間空氣,其目的是排除裝置B中的CO2、H2O,其操作方法是;關閉彈簧夾b,打開彈簧夾a;當B處的酒精燈點燃后以及反應結(jié)束后一段時間內(nèi)仍然要通入空氣的目的是排出固體分解產(chǎn)生的CO2、H2O,使其被充分吸收,其操作方法是;關閉彈簧夾b,打開彈簧夾a;
實驗二、
(1)由圖象分析,NaOH加入0.80g,仍沒有沉淀,說明濾液含硫酸,當加入NaOH的質(zhì)量到x時,生成的沉淀有氫氧化鎂和氫氧化鋁;圖象分析沉淀3.48g為Mg(OH)2,Al(OH)3的質(zhì)量量為5.04-3.48g=1.56g;
設與硫酸鎂反應的氫氧化鈉的質(zhì)量為x,與硫酸鋁反應的氫氧化鈉的質(zhì)量為y,x
MgSO4+2NaOH═Mg(OH)2↓+Na2SO4 Al2(SO43+6NaOH═2Al(OH)3↓+3Na2SO4
     80         58                       240         156
     x          3.48g                     y          1.56g

        
80
58
=
x
3.48g
                                  
240
156
=
y
1.56g

      x=4.8g                                             y=2.4g
則x=4.8g+2.4g+0.8g=8g;
(2)胃酸主要成分是鹽酸,和該藥反應生成的二氧化碳容易使胃壁穿孔,故答案為:因為胃酸和該藥作用產(chǎn)生CO2會刺激胃粘膜,導致胃穿孔;
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應前后元素的質(zhì)量不變,根據(jù)以上數(shù)據(jù),3.48gMg(OH)2中鎂元素的質(zhì)量為1.44g,原子個數(shù)為6個,Al(OH)3的質(zhì)量量1.56g,鋁元素的質(zhì)量為0.54g,原子個數(shù)為2個,
故鋁碳酸鎂的化學式為Al2Mg6(OH)16CO3?4H2O
答案:實驗一、
(1)③②
(2)b a   排盡空氣防干擾
(3)b  a  ③
實驗二、
(1)H2SO4 Mg(OH)2 Al(OH)3 1.56g    8g
(2)與胃中鹽酸反應產(chǎn)生CO2,加重病情或造成胃穿孔、胃出血
(3)Al2Mg6(OH)16CO3?4H2O;
點評:根據(jù)裝置圖中各裝置的作用,推斷實驗過程中該裝置的操作方法,參與到實驗的探究活動中,此為解答類似探究問題的方法.本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗方法,實驗方案設計和物質(zhì)組成的計算分析,圖象分析計算的應用,掌握分析方法,物質(zhì)性質(zhì)是解題關鍵,題目難度較大.
練習冊系列答案
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對下列實驗中出現(xiàn)異常情況的原因分析,不合理的是( 。
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1
5
,試分析其中可能的原因.

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