Question

6．由短周期元素組成的化合物X是某抗酸藥的有效成分．甲同學欲探究X的組成．
查閱資料：①由短周期元素組成的抗酸藥的有效成分有碳酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鋁、硅酸鎂鋁、磷酸鋁、堿式碳酸鎂鋁．②Al³⁺在pH=5.0時沉淀完全；Mg²⁺在pH=8.8時開始沉淀，在pH=11.4時沉淀完全．
實驗過程：
Ⅰ．向化合物X粉末中加入過量鹽酸，產生氣體A，得到無色溶液．
Ⅱ．用鉑絲蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼燒，無黃色火焰．
Ⅲ．向I中所得的溶液中滴加氨水，調節(jié)pH至5～6，產生白色沉淀B，過濾．
Ⅳ．向沉淀B中加過量NaOH溶液，沉淀全部溶解．
Ⅴ．向Ⅲ中得到的濾液中滴加NaOH溶液，調節(jié)pH至12，得到白色沉淀C．
（1）Ⅰ中氣體A可使澄清石灰水變渾濁，A的化學式是CO₂．
（2）由Ⅰ、Ⅱ判斷X一定不含有的元素是磷、鈉、硅．
（3）Ⅲ中生成B的離子方程式是Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）Ⅳ中B溶解的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（5）沉淀C的化學式是Mg（OH）₂．
（6）若上述n（A）：n（B）：n（C）=1：1：3，則X的化學式是Mg₃Al（OH）₇CO₃．

Answer 1

分析 Ⅰ、氣體A可使澄清石灰水變渾濁，結合抗酸藥的有效成分，知該氣體為CO₂．X中一定不含Si，因為硅酸鹽中加入過量鹽酸，會產生硅酸沉淀；
Ⅱ、X中一定不含Na，因為Na的焰色為黃色．
Ⅲ、根據(jù)題給信息知調節(jié)pH至5～6時生成的白色沉淀為Al（OH）₃．
Ⅳ、加入過量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
Ⅴ、加入NaOH溶液調節(jié)pH至12，有白色沉淀產生，則沉淀C為Mg（OH）₂．
綜上所述：由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：1：3，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物質的量之比為1：1：3，結合電荷守恒，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物質的量之比為1：1：3：7，故X為Mg₃Al（OH）₇CO₃．

解答 解：（1）氣體A可使澄清石灰水變渾濁，結合抗酸藥的有效成分，知該氣體為CO₂，故答案為：CO₂；
（2）X中一定不含Si，因為硅酸鹽中加入過量鹽酸，會產生硅酸沉淀，一定不含Na，因為Na的焰色為黃色，故答案為：鈉、硅；
（3）調節(jié)pH至5～6時生成的白色沉淀為Al（OH）₃，NH₃•H₂0為弱電解質，離子方程式中應寫為化學式，故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）Al（OH）₃為兩性氫氧化物，能溶于強堿，加入過量NaOH溶液，Al（OH）₃沉淀完全溶解，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（5）加入NaOH溶液調節(jié)pH至12，有白色沉淀產生，則沉淀C為Mg（OH）₂，故答案為：Mg （OH）₂；
（6）由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：1：3，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物質的量之比為1：1：3，結合電荷守恒，則CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物質的量之比為1：1：3：7，故X為Mg₃Al（OH）₇CO₃．
故答案為：Mg₃ Al（OH）₇ CO₃．

點評 本題考查抗酸藥成分的探究實驗，為高頻考點，側重于學生的分析、實驗和計算能力的考查，題目較為綜合，本題易錯點為第（6）題，根據(jù)質量守恒定律解答．