水滑石是一类重要的阻燃剂．某研究小组为了探究一种碱式碳酸盐类水滑石M(仅含五种常见短周期元素.带结晶水.其摩尔质量为522g•mol-1)的组成和性质.设计并完成如下实验:取52.2g水滑石M进行上述实验.得到4.4g气体乙.15.6g白色沉淀2和23.2g白色沉淀3．已知:气体甲常温常压下为无色无味液体．回答下列问题:(1)写出气体乙� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．水滑石是一类重要的阻燃剂．某研究小组为了探究一种碱式碳酸盐类水滑石M（仅含五种常见短周期元素，带结晶水，其摩尔质量为522g•mol^-1）的组成和性质，设计并完成如下实验：

取52.2g水滑石M进行上述实验，得到4.4g气体乙、15.6g白色沉淀2和23.2g白色沉淀3．
已知：气体甲常温常压下为无色无味液体．回答下列问题：
（1）写出气体乙的结构式O=C=O，白色沉淀2的化学式Al（OH）₃．
（2）在惰性气流中加热水滑石M至完全分解的化学方程式为Mg₄Al₂•CO₃（OH）₁₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4MgO+Al₂O₃+CO₂↑+12H₂O↑，其能够阻燃的原因是
水滑石M分解时，释放出二氧化碳气体和水蒸气起到了隔绝空气的作用，同时受热分解的残余物氧化镁和氧化铝可隔绝空气，从而起到了阻燃作用．
（3）固体1中的某种成分与Cl₂、焦炭在一定条件下发生氧化还原反应，生成一种盐（可作净水剂）和常见的气体氧化物，写出一个可能的化学反应方程式Al₂O₃+3C+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO↑或2Al₂O₃+3C+6Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4AlCl₃+3CO₂↑，并设计实验确定气体产物的成分（假设Cl₂已反应完全）：气体产物可能为CO或CO₂或二者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，若溶液变浑浊，则X中存在CO₂，若黑色的CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO．

分析碱式碳酸盐类水滑石M，52.2g水滑石M的物质的量为：$\frac{52.2g}{522g•mol{\;}^{-1}}$=0.1mol，根据图示，水滑石M隔绝空气加热生成气体甲和气体乙及固体1，已知气体甲常温常压下为无色无味液体，则气体甲为H₂O，根据元素守恒可知M为碱式碳酸盐，受热分解生成气体乙应该为CO₂，4.4gCO₂气体其物质的量为0.1mol，则M中含有一个碳酸根离子，根据固体1加足量盐酸得溶液，则固体1为金属的氧化物，溶液中再加足量氢氧化钠得溶液，在溶液中通二氧化碳得白色沉淀2，则白色沉淀2为Al（OH）₃；则固体1中含有铝元素，由于固体1中加入足量盐酸得到的溶液中加入足量氢氧化钠能得到固体3，结合M仅含五种常见短周期元素，带则固体1中还含有镁元素，所以白色沉淀3应该为Mg（OH）₂；15.6g氢氧化铝的物质的量为：$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，则水滑石M中含有2个铝离子；23.2g氢氧化镁的物质的量为：$\frac{23.2g}{58g/mol}$=0.4mol，则水滑石M中含有4个镁离子，根据电荷守恒可知水滑石M的化学式中还应该含有氢氧根离子，数目为：$\frac{2×3+4×2-2}{1}$=12，根据质量守恒，水滑石M中含有结晶水的数目为：$\frac{522-27×2-24×4-60-12×17}{18}$=6，则水滑石M的化学式为：Mg₄Al₂（OH）₁₂CO₃•6H₂O，据此进行解答．

解答解：碱式碳酸盐类水滑石M，52.2g水滑石M的物质的量为：$\frac{52.2g}{522g•mol{\;}^{-1}}$=0.1mol，根据图示，水滑石M隔绝空气加热生成气体甲和气体乙及固体1，已知气体甲常温常压下为无色无味液体，则气体甲为H₂O，根据元素守恒可知M为碱式碳酸盐，受热分解生成气体乙应该为CO₂，4.4gCO₂气体其物质的量为0.1mol，则M中含有一个碳酸根离子，根据固体1加足量盐酸得溶液，则固体1为金属的氧化物，溶液中再加足量氢氧化钠得溶液，在溶液中通二氧化碳得白色沉淀2，则白色沉淀2为Al（OH）₃；则固体1中含有铝元素，由于固体1中加入足量盐酸得到的溶液中加入足量氢氧化钠能得到固体3，结合M仅含五种常见短周期元素，带则固体1中还含有镁元素，所以白色沉淀3应该为Mg（OH）₂；15.6g氢氧化铝的物质的量为：$\frac{15.6g}{78g/mol}$=0.2mol，则水滑石M中含有2个铝离子；23.2g氢氧化镁的物质的量为：$\frac{23.2g}{58g/mol}$=0.4mol，则水滑石M中含有4个镁离子，根据电荷守恒可知水滑石M的化学式中还应该含有氢氧根离子，数目为：$\frac{2×3+4×2-2}{1}$=12，根据质量守恒，水滑石M中含有结晶水的数目为：$\frac{522-27×2-24×4-60-12×17}{18}$=6，则水滑石M的化学式为：Mg₄Al₂（OH）₁₂CO₃•6H₂O，
（1）根据上面的分析可知，乙为CO₂，CO₂的结构式为O=C=O，白色沉淀2的化学式为Al（OH）₃，
故答案为：O=C=O；Al（OH）₃；
（2）在惰性气流中加热水滑石N至完全分解的化学方程式为：Mg₄Al₂•CO₃（OH）₁₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4MgO+Al₂O₃+CO₂↑+12H₂O↑，根据反应可知，水滑石N分解时，释放出二氧化碳气体和水蒸气起到了隔绝空气的作用，同时受热分解的残余物氧化镁和氧化铝可隔绝空气，从而起到了阻燃作用，
故答案为：Mg₄Al₂•CO₃（OH）₁₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4MgO+Al₂O₃+CO₂↑+12H₂O↑；水滑石N分解时，释放出二氧化碳气体和水蒸气起到了隔绝空气的作用，同时受热分解的残余物氧化镁和氧化铝可隔绝空气，从而起到了阻燃作用；
（3）固体1中的某种成分与Cl₂、焦炭在一定条件下发生氧化还原反应，生成一种盐（可作净水剂）和常见的气体氧化物，根据净水剂可知固体1的组分为氧化铝，生成的盐为氯化铝，气体氧化物为一氧化碳或二氧化碳，则反应的方程式为：Al₂O₃+3C+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO↑或2Al₂O₃+3C+6Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4AlCl₃+3CO₂↑；
根据反应可知，气体产物可能为CO或CO₂或二者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，若溶液变浑浊，则X中存在CO₂，若黑色的CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO，
故答案为：Al₂O₃+3C+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO↑或2Al₂O₃+3C+6Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4AlCl₃+3CO₂↑；气体产物可能为CO或CO₂或二者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，若溶液变浑浊，则X中存在CO₂，若黑色的CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO．

点评本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确转化关系及题中数据确定水滑石M化学式为解答关键，注意掌握质量守恒定律的应用，（3）中设计方案为难点，需要结合二氧化碳和一氧化碳的性质分析，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

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（1）该反应的平衡常数表达式为：$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）×{c}^{2}（{H}_{2}）}$；
（2）下列措施中有利于提高反应速率的是CD（双选，填字母）．
A．移去部分CH₃OH B．减小压强 C．通入CO D．加入催化剂
（3）已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-283kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H₃=-242kJ•mol^-1
写出1mol甲醇燃烧生成CO₂和水蒸气的热化学方程式CH₃OH （g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-651 KJ•mol^-1；
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①230℃的实验结果所对应的曲线是X（填字母）．
②在270℃时，当CO的转化率为50%时，n（H₂）：n（CO）=1.5，并计算CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的平衡常数．（写出计算过程，保留2位小数）

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．
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	C．	平衡混合气体的密度为124g/L
	D．	平衡混合气体中，n（N₂）：n（H₂）：n（NH₃）=1：3：2

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