Question

（14分）硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿（主要成分是MgCO3）为主要原料制备硫酸镁的方法如下：

请回答下列问题：

（1）步骤②中发生反应的离子方程式为 。

（2）步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是 。

（3）对MgSO4·7H2O晶体直接加热 （填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体。

（4）步骤⑤的操作为 。

（5）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2，该反应的化学方程式为

（6）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：

pH	< 8.0	8.0 ~ 9.6	> 9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25℃时，向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为 [25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12]。

（7）药品A是中和胃酸的常用药物，其有效成分是铝和镁的碱式碳酸盐。现进行如下实验确定其化学式：

实验一：取该碱式碳酸盐3.01g充分灼烧至恒重，测得固体质量减少了1.30g；

实验二：另取该碱式碳酸盐3.01g使其溶于足量的盐酸中，产生CO2的体积为112mL（标准状况）；

实验三：向实验二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74g白色沉淀。

该药品的化学式为 。

Answer 1

（每空2分，共14分）

（1）2NH4+MgOMg2++2NH3↑+H2O

（2）抑制Mg2+水解，以便得到较纯的产品

（3）能

（4）蒸发浓缩、冷却结晶

（5）MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑

（6）蓝色

（7）Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O

【解析】

试题分析：（1）根据流程图可知，硫酸铵与MgO加热产生的气体可与硫酸反应有生成硫酸铵，所以该气体为氨气，所以MgO与铵根离子水解生成的氢离子反应，促进铵根离子的水解，家入围生成氨气，则硫酸铵与MgO在加热条件下反应生成氨气和镁离子、水，离子方程式是2NH4+MgOMg2++2NH3↑+H2O；

（2）得到的溶液为硫酸镁溶液，因为镁离子水解，生成氢氧化镁和硫酸，所以调节溶液的pHpH=6.0~6.5的目的是抑制Mg2+水解，以便得到较纯的产品；

（3）虽然镁离子水解生成氢氧化镁和硫酸，但硫酸是高沸点酸，不易挥发，则水解不会进行彻底，所以加热硫酸镁晶体能得到无水MgSO4固体；

（4）从溶液中得到晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，所以步骤⑤的操作为蒸发浓缩、冷却结晶；

（5）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2，同时有二氧化碳生成，化学方程式是MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑；

（6）25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12，设氢氧化镁的饱和溶液中氢氧根离子的浓度为x，则5.6×10-12=0.5x×x2，x近似为10-4mol/L，氢氧化镁的饱和溶液的pH近似等于10，所以25℃时，向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为蓝色；

（7）根据实验一可知该碱式碳酸盐3.01g充分灼烧至恒重，生成水和二氧化碳的总质量是1.30g,根据实验二可知，生成的二氧化碳的物质的量是0.112L/22.4L/mol=0.005mol，其质量是0.005mol×44g/mol=0.22g，则水的质量是1.30g-0.22g=1.08g，则水的物质的量是1.08g/18g/mol=0.06mol；根据实验三可知，生成的氢氧化镁的质量是1.74g/mol，则3.01g固体中MgO的物质的量是1.74g/58g/mol=0.03mol，所以氧化铝的质量是(3.01-1.30-0.03mol×40g/mol)g=0.51g，所以Al2O3的物质的量是0.51g/102g/mol=0.005mol，则该药品中Al2O3：MgO：H2O：CO2=0.005：0.03:0.06:0.005=1:6:12:1，所以该药品的化学式是Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。

考点：考查对流程图的分析，基本操作的判断，物质化学式的计算