问题 问答题

工业上以海水为原料可获得金属镁及其多种化合物.其中Mg(OH)2是制备镁盐、耐火材料和阻燃剂等的重要原料.已知:①25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12

②Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g)△H=+81.5kJ•mol-1.试回答下列问题:

(1)下列叙述正确的是______.(填字母序号)

A.从海水中获得Mg(OH)2工业上选择 NaOH作沉淀剂

B.Mg(OH)2能用作阻燃剂主要因为分解吸热且生成MgO覆盖可燃物

C.工业上由Mg(OH)2制金属镁的流程如下:

(2)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:

pH<8.08.0~9.6>9.6
颜色黄色绿色蓝色
25℃时,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______.

(3)达喜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(可能带有结晶水).现进行如下实验确定化学式:

实验一:取该碱式盐3.01g充分灼烧至恒重,测得固体质量减少了1.30g;

实验二:再取该碱式盐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.

①达喜中Mg2+与Al3+的物质的量之比为______.

②计算达喜的化学式,写出必要的计算过程.

答案

(1)A、从海水中获得Mg(OH)2工业上选择 NaOH作沉淀剂,不符合生产的经济效益,故A不符合;

B、分解吸热且生成MgO难溶会覆盖可燃物,故B符合;

C、氯化镁溶液应在氯化氢气流中蒸发结晶,故C不符合;

故答案为:B;  

(2)25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12;c(Mg2+)c2(OH-)=5.6×10-12;Mg(OH)2(s)⇌Mg2++2OH-;c(OH-)=2c(Mg2+)=x,得到0.5x×x2=5.6×10-12

计算得到x=2.24×10-4mol/L;c(H+)=

10-14
2.24×10-4
=4.5×10-11mol/L,pH=10.4>9.6,所以溶液呈蓝色,

故答案为:蓝色;

(3)①实验一:取该碱式盐3.01g充分灼烧至恒重,测得固体质量减少了1.30g;减少的是二氧化碳气体和水蒸气的质量;灼烧得到固体为氧化铝和氧化镁的混合物;

实验二:再取该碱式盐3.01g使其溶于足量的盐酸中,产生CO2的体积为112mL(标准状况);可以计算碳元素物质的量;

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.判断不是沉淀为氢氧化镁沉淀;

可得n(CO2)=n(CO32-)=

0.112L
22.4L/mol
=0.005mol,

3.01g碱式碳酸盐中,含:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=

1.74g
58g/mol
=0.03mol

依据Al2O3和MgO质量为3.01g-1.30g=1.71g;依据元素守恒计算得到:n(Al3+)=2n(Al2O3)=2×(3.01-1.30-0.03×40)÷102=0.01mol;

得到n(Mg2+):n(Al3+)=0.03mol:0.01mol=3:1,

故答案为:3:1;

②3.01g碱式碳酸盐中,含:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=

1.74g
58g/mol
=0.03mol,依据Al2O3和MgO质量为3.01g-1.30g=1.71g,依据元素守恒计算得到

n(Al3+)=2n(Al2O3)=

2×(3.01-1.30-0.03×40)
102
=0.01mol,

n(CO32-)=n(CO2)=0.005mol,

n(OH-)=(0.03×2+0.03×3-0.005×2)=0.08mol,

n(H2O)=

(1.30-0.04×18-0.005×44)
18
=0.02mol,

所以n(Al3+):n(Mg2+):n(OH-):n(CO32-):n(H2O)=0.01mol:0.03mol:0.08mol:0.005mol:0.02mol=2:6:16:1:4,

即碱式碳酸盐的化学式为:Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O,

答:达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O.

单项选择题
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