题目内容

20．固体化合物X由四种常见的短周期元素组成，可用作牙膏中的添加剂．现取39.3g化合物X进行如下实验：

实验结束后得到15.3g固体2和6.0g固体3，且固体1、固体2、固体3都可用作耐高温材料．回答下列问题：
（1）NaOH的电子式为，沉淀2的化学式为Al（OH）3．
（2）固体X的化学式为MgO•Al2O3•2SiO2．
（3）溶液1中加入足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓．
（4）在高温下，固体3中某元素的单质可以与固体1发生置换反应，请写出此反应的化学方程式2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+Si．
（5）设计一个实验方案比较固体2和固体3中两种不同元素对应单质的活泼性强弱取等量的镁、铝分别与等体积、等浓度的盐酸反应，反应剧烈的活泼性强．

分析 固体1、固体2、固体3都可用作耐高温材料，中学中常见的耐高温材料为二氧化硅、氧化镁、氧化铝等，固体X与盐酸反应生成沉淀Ⅰ，再燃烧得固体1，则固体1为SiO2，沉淀1为H2SiO3，固体X与盐酸反应生成溶液1，溶液1中含有镁、铝离子，加入足量的氢氧化钠得溶液2和沉淀3，溶液2中再通二氧化碳得沉淀2灼烧得固体2，沉淀3灼烧得固体3，则固体2为Al2O3，沉淀2为Al（OH）3，固体3为MgO，沉淀3为Mg（OH）2，39.3g化合物X得到15.3g固体2即0.15molAl2O3和6.0g固体3即0.15molMgO，固体化合物X由四种常见的短周期元素组成，根据元素守恒可知，X中含有镁、铝、硅、氧元素，则X中含有硅的氧化物的质量为39.3g-15.3g-6.0g=18g，则X中含有SiO2的物质的量为0.3mol，所以X的组成为MgO•Al2O3•2SiO2，据此答题．

解答 解：固体1、固体2、固体3都可用作耐高温材料，中学中常见的耐高温材料为二氧化硅、氧化镁、氧化铝等，固体X与盐酸反应生成沉淀Ⅰ，再燃烧得固体1，则固体1为SiO2，沉淀1为H2SiO3，固体X与盐酸反应生成溶液1，溶液1中含有镁、铝离子，加入足量的氢氧化钠得溶液2和沉淀3，溶液2中再通二氧化碳得沉淀2灼烧得固体2，沉淀3灼烧得固体3，则固体2为Al2O3，沉淀2为Al（OH）3，固体3为MgO，沉淀3为Mg（OH）2，39.3g化合物X得到15.3g固体2即0.15molAl2O3和6.0g固体3即0.15molMgO，固体化合物X由四种常见的短周期元素组成，根据元素守恒可知，X中含有镁、铝、硅、氧元素，则X中含有硅的氧化物的质量为39.3g-15.3g-6.0g=18g，则X中含有SiO2的物质的量为0.3mol，所以X的组成为MgO•Al2O3•2SiO2，
（1）NaOH为离子化合物，其中含有离子键和共价键，其电子式为，沉淀2的化学式为Al（OH）3，
故答案为：；Al（OH）3； 
（2）根据上面的分析可知，固体X的化学式为MgO•Al2O3•2SiO2，故答案为：MgO•Al2O3•2SiO2；
（3）溶液1中加入足量NaOH溶液，生成氢氧化镁和偏铝酸根离子，反应的离子方程式为 Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
故答案为：Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓；
（4）固体3为MgO，固体1为SiO2，在高温下，固体3中某元素的单质可以与固体1发生置换反应，此反应的化学方程式为2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+Si，
故答案为：2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+Si；
（5）固体2和固体3中分别含有镁和铝两种元素，比较镁铝两种单质的活泼性强弱的方法为：取等量的镁、铝分别与等体积、等浓度的盐酸反应，反应剧烈的活泼性强，
故答案为：取等量的镁、铝分别与等体积、等浓度的盐酸反应，反应剧烈的活泼性强．

点评 本题考查元素化合物的特性和反应，主要考查了硅、铝、镁的元素及其化合物的知识，答题时注意把握中学常见物质的用途，能根据物质的用途判断化合物是解本题的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．某溶液仅含下列离子中的几种，且所含各种离子的物质的量浓度均为0．lmol/L（忽略水的电离及离子的水解）．K+  Ag+  Mg2+  Al3+   NH4+  Cl-  CO32-  NO3-  SO42-  I-
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