Question

堿式碳酸鋁鎂[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d?xH₂O]常用作塑料阻燃劑．
（1）堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用，是由于其受熱分解需吸收大量熱量和

 

．
（2）[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d?xH₂O]中的a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為

 

．
（3）為確定堿式碳酸鋁鎂的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①準(zhǔn)確稱取3.390g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成CO₂ 0.560L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率（

固體樣品的剩余質(zhì)量

固體樣品的起始質(zhì)量

×100%）隨溫度的變化如圖所示（樣品在270℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水，600℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物）．
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n（OH^-）：n（CO₃^2-）（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

考點(diǎn)：真題集萃,復(fù)雜化學(xué)式的確定

專題：計(jì)算題

分析：（1）氧化鎂、氧化鋁熔點(diǎn)較高且都不燃燒；
（2）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定這幾個(gè)字母之間的關(guān)系；
（3）n（CO₂）=

0.56L

22.4L/mol

=2.50×10^-2mol，m（CO₂）=2.50×10^-2mol×44g/mol=1.10g，
在270℃～600℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解生成CO₂、H₂O，
m（CO₂）+m（H₂O）=3.390g×（0.7345-0.3702）=1.235g，
m（H₂O）=1.235g-1.10g=0.135g，
再根據(jù)氫原子守恒計(jì)算n（OH^-），根據(jù)C原子守恒計(jì)算n（CO₃^2-），從而得出二者的比值．

解答： 解：（1）堿式碳酸鋁鎂[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d?xH₂O]受熱分解最終生成MgO、Al₂O₃，MgO、Al₂O₃的熔點(diǎn)較高且都不燃燒，所以有阻燃作用，
故答案為：生成的產(chǎn)物具有阻燃作用；
（2）化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0，所以2a+3b+c+4d=（c+3d）×2，所以得2a+3b=c+2d，
故答案為：2a+3b=c+2d；
（3）n（CO₂）=

0.56L

22.4L/mol

=2.50×10^-2mol，m（CO₂）=2.50×10^-2mol×44g/mol=1.10g，
在270℃～600℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解生成CO₂、H₂O，
m（CO₂）+m（H₂O）=3.390g×（0.7345-0.3702）=1.235g，
m（H₂O）=1.235g-1.10g=0.135g，
n（H₂O）=

0.135g

18g/mol

=7.50×10^-3 mol，
再根據(jù)氫原子守恒得n（OH^-）=2n（H₂O）=1.50×10^-2 mol，根據(jù)C原子守恒得n（CO₃^2-）=n（CO₂）=2.50×10^-2mol，所以n（OH^-）：n（CO₃^2-）=1.50×10^-2 mol：2.50×10^-2mol=3：5，
答：堿式碳酸鋁鎂樣品中的n（OH^-）：n（CO₃^2-）=3：5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鎂鋁化合物知識(shí)，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)之間的反應(yīng)來分析解答，注意結(jié)合原子守恒進(jìn)行分析，明確圖象中曲線變化趨勢(shì)及其含義，題目難度中等．