Question

8．由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分．甲同学欲探究X的组成．
查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝．②Al³⁺在pH=5.0时沉淀完全；Mg²⁺在pH=8.8时开始沉淀，在pH=11.4时沉淀完全．
实验过程：
Ⅰ．向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液．
Ⅱ．用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰．
Ⅲ．向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉淀B，过滤．
Ⅳ．向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解．
Ⅴ．向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色沉淀C．
（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是CO₂．
（2）由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、钠、硅．
（3）Ⅲ中生成B的离子方程式是Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）Ⅳ中B溶解的离子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（5）沉淀C的化学式是Mg（OH）₂．
（6）若上述n（A）：n（B）：n（C）=1：1：3，则X的化学式是Mg₃Al（OH）₇CO₃．

Answer 1

分析 Ⅰ．气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的有效成分，知该气体为CO₂．X中一定不含Si，因为硅酸盐中加入过量盐酸，会产生硅酸沉淀；
Ⅱ．X中一定不含Na，因为Na的焰色为黄色；
Ⅲ．根据题给信息知调节pH至5～6时生成的白色沉淀为Al（OH）₃；
Ⅳ．加入过量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
Ⅴ．加入NaOH溶液调节pH至12，有白色沉淀产生，则沉淀C为Mg（OH）₂．
综上所述：由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：1：3，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物质的量之比为1：1：3，结合电荷守恒，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物质的量之比为1：1：3：7，故X为Mg₃Al（OH）₇CO₃．

解答 解：（1）气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的有效成分，知该气体为CO₂，故答案为：CO₂；
（2）X中一定不含Si，因为硅酸盐中加入过量盐酸，会产生硅酸沉淀，一定不含Na，因为Na的焰色为黄色，故答案为：钠、硅；
（3）调节pH至5～6时生成的白色沉淀为Al（OH）₃，NH₃•H₂0为弱电解质，离子方程式中应写为化学式，故答案为：Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）Al（OH）₃为两性氢氧化物，能溶于强碱，加入过量NaOH溶液，Al（OH）₃沉淀完全溶解，离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（5）加入NaOH溶液调节pH至12，有白色沉淀产生，则沉淀C为Mg（OH）₂，故答案为：Mg （OH）₂；
（6）由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：1：3，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物质的量之比为1：1：3，结合电荷守恒，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物质的量之比为1：1：3：7，故X为Mg₃Al（OH）₇CO₃．
故答案为：Mg₃ Al（OH）₇ CO₃．

点评 本题考查抗酸药成分的探究实验，题目较为综合，本题易错点为第（6）题，根据质量守恒定律解答，题目难度中等．