Question

碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。

(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和________。

(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为________。

(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：

①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。

②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水，600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。

根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH－)∶n(CO)(写出计算过程)。

Answer 1

解析：(1)因为碱式碳酸铝镁分解得到Al2O3、MgO，二者的熔点都较高，都具有阻燃作用。(2)Al元素的化合价为＋3价，Mg元素的化合价为＋2价，OH－整体显示－1价，CO整体显示－2价，根据化合物中化合价代数和为0可得出关系：2a＋3b＝c＋2d。(3)n(CO2)＝＝2.50×10－2 mol

m(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g

在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O

m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.7345－0.3702)＝1.235 g

m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g

n(H2O)＝＝7.50×10－3 mol

n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol

n(OH－)∶n(CO)＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5

答案：(1)生成的产物具有阻燃作用

(2)2a＋3b＝c＋2d

(3)n(CO2)＝＝2.50×10－2 mol

m(CO2)＝2.50×10－2 mol×44 g·mol－1＝1.10 g

在270～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O

m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.7345－0.3702)＝1.235 g

m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g

n(H2O)＝＝7.50×10－3 mol

n(OH－)＝7.50×10－3 mol×2＝1.50×10－2 mol

n(OH－)∶n(CO)＝(1.50×10－2 mol)∶(2.50×10－2 mol)＝3∶5

点拨：知识：碱式碳酸铝镁的性质、元素的化合价。能力：接受加工新信息的能力、计算推理能力。试题难度：中等。