Question

【题目】已知某种治疗胃病药品的主要成份是铝碳酸镁片，化学式为： AlaMgb(OH)16CO3·4H 2O，假设药品中的其它成份受热不分解、不溶于水且不与稀硫酸反应。某研究性学习小组设计了如下实验探究铝碳酸镁片的组成。查阅资料：氯化钙是一种白色粒状物， 吸水性极强，暴露于空气中极易潮解； 碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物。

（实验一）取m g 该药片，研成粉末放入硬质玻璃管中，加热。

（1）铝碳酸镁片加热分解的产物为Al2O3、MgO、CO2 和水，若要测定生成的 CO2 和水的质量，装置 C和D 中盛放的药品应选择：C_________、D_______。（填序号）。

①浓硫酸 ②碱石灰 ③氯化钙 ④纯碱

（2）实验开始前关闭弹簧夹 b，打开 a，先通入一段时间空气，装置A 中盛放的是碱石灰，它的作用是___。

（3）一段时间后，打开和关闭相应的弹簧夹，点燃酒精灯加热，充分反应后，停止加热，继续通入一段时间空气，目的是______。

（实验二）另取m g 该药片，加入 100g 19.6%的稀硫酸，充分反应后滤去不溶物，得到含有 MgSO4 和Al2(SO4)3 等溶质的滤液，向滤液中逐渐加入足量的稀 NaOH 溶液，产生沉淀的质量与加入溶液中 NaOH 的质量的关系如图。

已知：Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O， NaAlO2 可溶于水。

（1）写出 MgSO4 与NaOH 的反应方程式______。

（2）图中当加入溶液中NaOH 的质量为 1.6g 时仍没有沉淀，说明滤液中含有______。当加入溶液中溶质 NaOH 的质量到 x 时，生成的沉淀是______，x=_____g。

（3）医生建议服用该药片时一定要嚼碎后再吞服，试用你所学的知识解释这样建议的理由是______。

（4）试确定铝碳酸镁的化学式为______。

（反思提升）许多重大科学发现，源自对试验中异常现象的大胆质疑，深入研究。下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是（填序号）______。

A 侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法

B 拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气

C 张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值

D波义耳不慎将浓盐酸溅到花瓣上从而发现了酸碱指示剂

Answer 1

【答案】③ ② 除去空气中的二氧化碳和水，防止对实验结果的测定造成干扰 使生成的水和二氧化碳完全被C、D装置吸收 MgSO4+2NaOH═Mg（OH）2↓+Na2SO4 H2SO4 Mg(OH)2、Al(OH)3 16g 增大接触面积，使吸收快速充分 Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。 BD

【解析】

实验一：

（1）装置C和D 中盛放的药品分别是氯化钙、碱石灰，分别用来吸收水蒸气、二氧化碳。故选③；②。

（2）实验开始前关闭弹簧夹b，打开另一个弹簧夹，先通入一段时间空气，装置A中盛放的是碱石灰，它的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。

（3）充分反应后，停止加热，继续通入一段时间空气，目的是使反应生成的水蒸气、二氧化碳全部被C、D装置吸收。

实验二：

（1）MgSO4 与NaOH反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠。反应方程式为MgSO4+2NaOH═Mg（OH）2↓+Na2SO4；

（2）图中当加入溶液中NaOH的质量为1.60g时仍没有沉淀，说明滤液中含有硫酸，氢氧化钠先和硫酸反应；

当加入溶液中NaOH的质量到x时，产生沉淀最多，生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铝；

其中Al（OH）3的质量是：10.08g-6.96g=3.12g；

根据题意有：

x=16g。

（3）医生建议服用该药片时一定要嚼碎后再吞服，这样建议的理由是利于充分吸收。

（6）铝元素质量为：3.12g×=1.08g，

氢氧化镁质量是6.96g，镁元素质量为：6.96g×=2.88g，

铝碳酸镁中铝原子和镁原子个数比为：：=1：3，

铝碳酸镁中，碳酸根化合价是-2，氢氧根化合价是-1，水中元素的化合价代数和为零，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，铝元素和镁元素的化合价代数和是+18，由于铝碳酸镁中铝原子和镁原子个数比为1：3，因此铝碳酸镁的化学式为Al2Mg6（OH）16CO34H2O。

反思提升：

根据研究成果可知：有两项是通过对异常现象研究得出的。它们是波义耳不慎将浓盐酸见到花瓣上从而发现了酸碱指示剂，拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气；故选BD。