Question

堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃劑。

(1)堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用，是由于其受熱分解需吸收大量熱量和________。

(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為________。

(3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①準(zhǔn)確稱取3.390 g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成CO2 0.560 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率(×100%)隨溫度的變化如下圖所示(樣品在270 ℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水，600 ℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH－)∶n(CO)(寫出計(jì)算過程)。

Answer 1

解析：(1)因?yàn)閴A式碳酸鋁鎂分解得到Al2O3、MgO，二者的熔點(diǎn)都較高，都具有阻燃作用。(2)Al元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，Mg元素的化合價(jià)為＋2價(jià)，OH－整體顯示－1價(jià)，CO整體顯示－2價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可得出關(guān)系：2a＋3b＝c＋2d。(3)n(CO2)＝＝2.50×10－2 mol

m(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g

在270～600 ℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2O

m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.7345－0.3702)＝1.235 g

m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g

n(H2O)＝＝7.50×10－3 mol

n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol

n(OH－)∶n(CO)＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5

答案：(1)生成的產(chǎn)物具有阻燃作用

(2)2a＋3b＝c＋2d

(3)n(CO2)＝＝2.50×10－2 mol

m(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g

在270～600 ℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2O

m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.7345－0.3702)＝1.235 g

m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g

n(H2O)＝＝7.50×10－3 mol

n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol

n(OH－)∶n(CO)＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5

點(diǎn)撥：知識(shí)：堿式碳酸鋁鎂的性質(zhì)、元素的化合價(jià)。能力：接受加工新信息的能力、計(jì)算推理能力。試題難度：中等。