硫*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*镁的方法如下:请回答下列...
问题详情:
硫*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*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*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*碱指示剂百里*蓝变*的pH范围如表所示:
pH | <8.0 | 8.0~9.6 | >9.6 |
颜* | 黄* | 绿* | 蓝* |
25℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里*蓝指示剂,溶液所呈现的颜*为 .
(7)*品A是中和胃*的常用*物,其有效成分是铝和镁的碱式碳*盐.现进行如下实验确定其化学式:
实验一:取该碱式碳*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*盐3.01g使其溶于足量的盐*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*沉淀.
该*品的化学式为 .
【回答】
考点: 制备实验方案的设计;物质分离和提纯的方法和基本*作综合应用.
专题: 实验设计题.
分析: (1)步骤②中发生反应的为硫*铵和氧化镁反应生成氨气、硫*镁和水;
(2)步骤④中将硫*镁溶液蒸发、结晶时,调节pH为弱**,抑制镁离子的水解;
(3)将MgSO4•7H2O晶体直接加热,硫*镁较稳定,结晶水脱去,硫*镁可以稳定存在.
(4)根据温度较高时会导致MgSO4•7H2O中的结晶水失去分析*作方法;
(5)碳*镁的溶解度小于*氧化镁,长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg(OH)2和二氧化碳气体;
(6)Mg(OH)2的饱和溶液中的溶度积计算饱和溶液中的*氧根离子浓度,结合水溶液中离子积计算*离子浓度计算pH,然后结合表中数据判断溶液所呈现的颜*;
(7)实验一中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;
实验二中生CO2的体积为112mL(标准状况),可以计算碳*根离子的物质的量;
实验三中的1.74g白*沉淀为*氧化镁沉淀,据此可计算出镁离子的物质的量,然后结合实验计算出3.01g该碱式盐中铝离子的物质的量;
再根据电荷守恒计算出碱式盐中含有的*氧根离子的物质的量,最后根据质量守恒定律计算出碱式盐中含有水的物质的量,从而得出该碱式盐的化学式.
解答: 解:(1)步骤②中发生反应的为硫*铵和氧化镁反应生成氨气、硫*镁和水,反应的离子方程式为 2NH4++MgOMg2++2NH3↑+H2O,
故*为:2NH4++MgOMg2++2NH3↑+H2O;
(2)步骤④中将硫*镁溶液蒸发、结晶时,为了抑制镁离子的水解,调节pH为弱**,使镁离子的水解平衡逆向移动,得到纯净的硫*镁晶体,
故*为:抑制Mg2+水解,以便得到较纯的产品;
(3)将MgSO4•7H2O晶体直接加热会造成结晶水脱去,硫*镁较稳定,可以稳定存在,
故*为:能;
(4)MgSO4•7H2O在加热条件下容易失去结晶水,无法得到纯净的MgSO4•7H2O,所以从硫*镁溶液中获得MgSO4•7H2O的方法为蒸发浓缩、冷却结晶,
故*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,实现了难溶物的转化,反应的化学方程式为:MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑,
故*为:MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑;
(6)25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10﹣12,根据反应Mg(OH)2(s)⇌Mg2++2OH﹣可得:c(Mg2+)c2(OH﹣)=5.6×10﹣12,
设c(OH﹣)=2c(Mg2+)=x,则:0.5x×x2=5.6×10﹣12,
解得:x=2.24×10﹣4mol/L,
c(H+)=mol/L=4.5×10﹣11mol/L,
溶液的pH=10.4>9.6,所以溶液呈蓝*,
故*为:蓝*;
(7)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*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*沉淀,此1.74g白*沉淀为*氧化镁沉淀;
生成标况下112mL二氧化碳的物质的量为:n(CO2)==0.005mol,
3.01g碱式碳*盐中,含:n(Mg2+)=n==0.03mol,
Al2O3和MgO质量为:3.01g﹣1.30g=1.71g,依据元素守恒计算得到:n(Al2O3)==0.005mol,
3.01g该碱式盐中含有碳*根离子的物质的量为:n(CO32﹣)=n(CO2)=0.005mol,
根据电荷守恒可得:n(OH﹣)=2n(Mg2+)+3n(Al3+)﹣2n(CO32﹣)=0.03mol×2+0.005mol×2×3﹣0.005mol×2=0.08mol,
3.01g碱式盐中含有的结晶水的物质的量为:n(H2O)==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*盐的化学式为:Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O,
故*为:Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O.
点评: 本题考查了硫*钡的制备方法、复杂化学式的计算、化学实验*作方法的综合应用等知识,难度中等,试题涉及的知识点较多,全面考查了学生的分析、理解能力,(7)为难点、易错点,正确分析题中数据为解答关键,此小题充分考查了学生的化学计算能力.
知识点:气体的制备及实验方案设计
题型:实验,探究题
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