Question

鎂的化合物在生產生活中有著比較重要的用途．
I、氫氧化鎂是一種重要的綠色阻燃劑，某工廠合成氫氧化鎂的流程如下：

（1）氫氧化鎂可以作為阻燃劑的原因是

氫氧化鎂分解要吸收大量的熱

．（寫一條即可）
（2）步驟①中的反應如下：6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O
每消耗0.5mol保險粉（Na₂S₂O₄）時，轉移電子的數目是

3

N_A．
（3）EDTA與溶液中的Fe²⁺反應可生成易溶于水的物質，而不與Mg（OH）₂反應．步驟②中加入EDTA最終能夠將Fe（OH）₂除去并獲得高純度的Mg（OH）₂的原因是

Fe（OH）₂懸濁液中存在如下沉淀溶解平衡：Fe（OH）₂Fe²⁺+2OH^-，當不斷滴入EDTA時，EDTA將結合Fe²⁺，促使沉淀溶解平衡向右移動而溶解

．
Ⅱ、鋁和鎂的堿式碳酸鹽是一種中和胃酸過多的常用藥物，某化學興趣小組通過以下實驗探究該藥物主要成分的化學式：
甲同學取該堿式鹽9.03g充分灼燒至恒重，測得剩余固體質量為5.13g；
乙同學取相同質量的堿式鹽使其溶于足量的鹽酸中，收集到氣體體積為336mL（已換算為標準狀況）；繼續(xù)向溶液中加入足量的
NaOH溶液得到5.22g白色沉淀．
試通過計算確定該堿式碳酸鹽的化學式

Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）氫氧化鎂分解放出水蒸氣和耐高溫的固體氧化鎂，分解過程中吸收大量的熱，水蒸氣能稀釋氧氣，氧化鎂固體能隔絕氧氣或空氣；
（2）依據離子方程式的元素化合價變化結合氧化還原反應的電子守恒計算得到；
（3）依據氫氧化亞鐵存在溶解沉淀平衡，加入EDTA時結合亞鐵離子促進平衡正向進行氫氧化亞鐵溶解；
Ⅱ、甲同學取該堿式鹽9.03g充分灼燒至恒重，測得剩余固體質量為5.13g，固體為氧化鋁和氧化鎂的質量；
乙同學取相同質量的堿式鹽使其溶于足量的鹽酸中，收集到氣體體積為336mL（已換算為標準狀況），生成的氣體是二氧化碳物質的量為0.015mol，依據元素守恒得到碳酸根離子物質的量為0.015mol；繼續(xù)向溶液中加入足量的NaOH溶液得到5.22g白色沉淀為氫氧化鎂沉淀，依據鎂元素守恒得到鎂元素物質的量；
依據堿式鹽總重量計算得到水的物質的量，結合計算得到的離子物質的量之比寫出化學式．

解答：解：I、（1）Mg（OH）₂

△   .

MgO+H₂O↑．氫氧化鎂分解過程中吸收大量的熱，能使可燃物的溫度降到著火點以下，反應生成的水蒸氣能稀釋可燃物表面的氧氣，生成氧化鎂固體能隔絕氧氣或空氣，
故答案為：氫氧化鎂分解要吸收大量的熱；
（2）反應中元素化合價變化分析，6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O，鐵元素化合價降低轉移電子6mol，反應的S₂O₄^2-的物質的量為1mol，每消耗0.5mol保險粉（Na₂S₂O₄）時，轉移電子的數目是3N_A，故答案為：3；
（3）EDTA與溶液中的Fe²⁺反應可生成易溶于水的物質，而不與Mg（OH）₂反應．步驟②中加入EDTA最終能夠將Fe（OH）₂除去并獲得高純度的Mg（OH）₂的原因Fe（OH）₂懸濁液中存在如下沉淀溶解平衡：Fe（OH）₂?Fe²⁺+2OH^-，當不斷滴入EDTA時，EDTA將結合Fe²⁺，促使沉淀溶解平衡向右移動而溶解，
故答案為：Fe（OH）₂懸濁液中存在如下沉淀溶解平衡：Fe（OH）₂?Fe²⁺+2OH^-，當不斷滴入EDTA時，EDTA將結合Fe²⁺，促使沉淀溶解平衡向右移動而溶解；
Ⅱ、9.03g堿式碳酸鹽中，含：
n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=

5.22g

58g/mol

=0.09mol
n（Al³⁺）=2n（Al₂O₃）=2×（5.13g-0.09mol×40g/mol）÷102g/mol=0.03mol
n（CO₃^2-）=n（CO₂）=

0.336L

22.4L/mol

=0.015 mol
n（OH^-）=（0.09mol×2+0.03mol×3-0.015mol×2）=0.24mol
n（H₂O）=（9.03g-0.09mol×24g/mol-0.03mol×27g/mol-0.015mol×60g/mol-0.24mol×17g/mol）÷18g/mol=0.06mol
所以n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）：n（H₂O）=0.03mol：0.09mol：0.24mol：0.015mol：0.06mol=2：6：16：1：4；
即堿式碳酸鹽的化學式為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O，
故答案為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O．

點評：本題考查了物質制備實驗方法，物質組成的計算應用，氧化還原反應的電子轉移計算，鎂、鋁及其化合物性質的分析判斷，題目難度中等．