Question

16．镁铝碱式酸盐[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d•xH₂O]阻燃剂具有阻燃、消烟、填充等功能，是一种不溶于水的新型无机阻燃剂．
（1）将[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d•xH₂O]表示成aMgO•$\frac{b}{2}$Al₂O₃•dCO₂•$\frac{c+2x}{2}$H₂O或2aMgO•bAl₂O₃•2dCO₂•（c+2x）H₂O氧化物形式．
（2）为确定镁铝碱式碳酸盐的组成，进行如下实验：
准确称取15.050g样品进行灼烧至恒重，生成CO₂0.560L（已换算成标准状况下）．分析测得残留物中MgO为6.000g，Al₂O₃为2.550g，通过计算确定该镁铝碱式碳酸盐的化学式n（CO₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
n（MgO）=$\frac{6.000g}{40g/mol}$=0.150mol，
n（Al₂O₃）=$\frac{2.550g}{102g/mol}$=0.025mol，
m（H₂O）=5.4g，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（MgO）：n（Al₂O₃）：n（CO₂）：n（H₂O）=6：1：1：12，
该镁铝碱式碳酸盐的化学式为：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O或6MgO•Al₂O₃•CO₂•12H₂O，．（写出计算过程）
（3）该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl₂、NaAlO₂、NaOH和Na₂CO₃反应制备，制备的化学方程式为6MgCl₂+2NaAlO₂+8NaOH+Na₂CO₃+8H₂O=Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O↓+12NaCl．

Answer 1

分析 （1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO₂•mH₂O）．注意：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数．如：正长石KAlSi₃O₈不能改写成K₂O•Al₂O₃•3SiO₂，应改写成K₂O•Al₂O₃•6SiO₂．③金属氧化物在前（活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物），非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H₂O一般写在最后；
（2）准确称取15.050g样品进行灼烧至恒重，生成CO₂0.560L（已换算成标准状况下）．分析测得残留物中MgO为6.000g，Al₂O₃为2.550g，计算氧化镁、氧化铝、二氧化碳、水的物质的量，计算氧化物物质的量之比得到化学式；
（3）该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl₂、NaAlO₂、NaOH和Na₂CO₃反应制备，结合原子守恒配平书写化学方程式；

解答 解：（1）硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO₂•mH₂O），
Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d•xH₂O写出氧化物形式为：aMgO•$\frac{b}{2}$Al₂O₃•dCO₂•$\frac{c+2x}{2}$H₂O或2aMgO•bAl₂O₃•2dCO₂•（c+2x）H₂O，
故答案为：aMgO•$\frac{b}{2}$Al₂O₃•dCO₂•$\frac{c+2x}{2}$H₂O或2aMgO•bAl₂O₃•2dCO₂•（c+2x）H₂O；
（2）准确称取15.050g样品进行灼烧至恒重，生成CO₂0.560L（已换算成标准状况下）．分析测得残留物中MgO为6.000g，Al₂O₃为2.550g，
n（CO₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
n（MgO）=$\frac{6.000g}{40g/mol}$=0.150mol，
n（Al₂O₃）=$\frac{2.550g}{102g/mol}$=0.025mol，
m（H₂O）=5.4g，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（MgO）：n（Al₂O₃）：n（CO₂）：n（H₂O）=6：1：1：12，
该镁铝碱式碳酸盐的化学式为：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O或6MgO•Al₂O₃•CO₂•12H₂O，
故答案为：n（CO₂）=$\frac{0.560L}{22.4L/mol}$=0.025mol，
n（MgO）=$\frac{6.000g}{40g/mol}$=0.150mol，
n（Al₂O₃）=$\frac{2.550g}{102g/mol}$=0.025mol，
m（H₂O）=5.4g，n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，n（MgO）：n（Al₂O₃）：n（CO₂）：n（H₂O）=6：1：1：12，
该镁铝碱式碳酸盐的化学式为：Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O或6MgO•Al₂O₃•CO₂•12H₂O；
（3）该镁铝碱式碳酸盐可以由MgCl₂、NaAlO₂、NaOH和Na₂CO₃反应制备，反应的化学方程式为：6MgCl₂+2NaAlO₂+8NaOH+Na₂CO₃+8H₂O=Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O↓+12NaCl，
故答案为：6MgCl₂+2NaAlO₂+8NaOH+Na₂CO₃+8H₂O=Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃•4H₂O↓+12NaCl；

点评 本题考查硅酸盐改写为氧化物的形式的方法、化学式的计算分析、化学方程式书写，题目难度中等，注意硅酸盐改写为氧化物的一般方法为：碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水（xMO•nSiO₂•mH₂O）．