题目内容
镁铝水滑石[Mg2Al（OH）6Cl?xH2O]在高温下完全分解，其分解方程式为：2[Mg2Al（OH）6Cl?xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+（5+2x）H2O↑，某化学小组现用如图装置进行实验确定其化学式（固定装置略去）．
（1）若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为 （按气流方向，用接口字母表示）．装置连接后，首先要进行的操作是 ．
（2）加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，仍需持续通入N2的作用是① ② ．
（3）完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x= ．若将通N2改为通干燥的空气，测定的x值将 （填“偏高”或“偏低”）．
（4）该小组利用镁铝水滑石分解后剩余的固体来提取纯净氧化铝（冶炼铝的原料）．
请补充该小组设计的实验操作步骤
实验中可选用的试剂：盐酸、氢氧化钠溶液、氨水、二氧化碳气体、蒸馏水
①取分解后固体于烧杯中，加入足量的 ，玻璃棒搅拌充分反应，过滤．
② ，过滤，洗涤．
③加热
（5）下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 ．
a．测定镁和铝的导电性强弱
b．测定等物质的量浓度的Al2（SO4）3和MgSO4溶液的pH
c．分别向0.1mol?L-1AlCl3和0.1mol?L-1MgCl2溶液中逐滴加过量NaOH溶液
d．测定等物质的量的镁和铝与足量盐酸反应生成的H2的多少．
| ||
（1）若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为
（2）加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，仍需持续通入N2的作用是①
（3）完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x=
（4）该小组利用镁铝水滑石分解后剩余的固体来提取纯净氧化铝（冶炼铝的原料）．
请补充该小组设计的实验操作步骤
实验中可选用的试剂：盐酸、氢氧化钠溶液、氨水、二氧化碳气体、蒸馏水
①取分解后固体于烧杯中，加入足量的
②
③加热
（5）下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是
a．测定镁和铝的导电性强弱
b．测定等物质的量浓度的Al2（SO4）3和MgSO4溶液的pH
c．分别向0.1mol?L-1AlCl3和0.1mol?L-1MgCl2溶液中逐滴加过量NaOH溶液
d．测定等物质的量的镁和铝与足量盐酸反应生成的H2的多少．
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：
分析：（1）应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体；装置连接后，首先要进行的操作是检查装置气密性，防止漏气
（2）为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸；
（3）高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，根据反应物和生成物书写方程式，根据反应的方程式计算；
（4）镁铝水滑石分解后剩余的固体为MgO、Al2O3、提取纯净氧化铝利用氧化铝是两性氧化物溶于强碱氢氧化钠溶液，氧化镁不溶，过滤得到滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀；
（5）金属性强弱的判断方法有：置换氢气的难易程度、其最高价氧化物的水化物的碱性强弱、相同类型的盐的pH大小．
（2）为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸；
（3）高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，根据反应物和生成物书写方程式，根据反应的方程式计算；
（4）镁铝水滑石分解后剩余的固体为MgO、Al2O3、提取纯净氧化铝利用氧化铝是两性氧化物溶于强碱氢氧化钠溶液，氧化镁不溶，过滤得到滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀；
（5）金属性强弱的判断方法有：置换氢气的难易程度、其最高价氧化物的水化物的碱性强弱、相同类型的盐的pH大小．
解答：
解：（1）装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体，故其连接顺序是a→e→d→b；装置连接后，首先要进行的操作是检查装置气密性；
故答案为：a-e-d-b； 检查装置气密性；
（2）因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸，
故答案为：将分解产生的气体全部带入装置CD中完全吸收，防止产生倒吸；
（3）根据题给信息：高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，可写出其化学方程式：2[Mg2Al（OH）6Cl?xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+（5+2x）H2O↑，
2[Mg2Al（OH）6Cl?xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+（5+2x）H2O↑
73 18×（5+2x）
3.65g 9.90g
解得x=3，
若没有冷却玻璃管，由于气温偏高，装置D不能将水蒸汽完全吸收而导致结果偏低，
故答案为：3； 偏低；
（4）镁铝水滑石分解后剩余的固体为MgO、Al2O3、提取纯净氧化铝利用氧化铝是两性氧化物溶于强碱氢氧化钠溶液，氧化镁不溶，过滤得到滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀；
故答案为：氢氧化钠溶液；向 滤液中通入过量二氧化碳和偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀；
（5）a．金属的导电性强弱不能证明金属的金属性强弱，故a错误；
b．测定等物质的量浓度的Al2（SO4）3和MgSO4溶液的pH，能比较溶液酸碱性，镁离子和铝离子的浓度不同，所以无法判断水解强弱，从而无法确定金属性强弱，故b错误；
c．氢氧化镁不溶于氢氧化钠，而氢氧化铝能溶于氢氧化钠，说明氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝，所以能比较两种金属的金属性强弱，故c正确；
d．不能根据金属与酸的反应生成氢气量的多少来判断金属性强弱，活泼些强的金属不一定比活泼些弱的金属放出氢气多，镁和铝与足量盐酸反应生成的H2的量，铝多，但镁比铝活泼，故d错误；
故答案为：c．
故答案为：a-e-d-b； 检查装置气密性；
（2）因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸，
故答案为：将分解产生的气体全部带入装置CD中完全吸收，防止产生倒吸；
（3）根据题给信息：高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，可写出其化学方程式：2[Mg2Al（OH）6Cl?xH2O]
| ||
2[Mg2Al（OH）6Cl?xH2O]
| ||
73 18×（5+2x）
3.65g 9.90g
解得x=3，
若没有冷却玻璃管，由于气温偏高，装置D不能将水蒸汽完全吸收而导致结果偏低，
故答案为：3； 偏低；
（4）镁铝水滑石分解后剩余的固体为MgO、Al2O3、提取纯净氧化铝利用氧化铝是两性氧化物溶于强碱氢氧化钠溶液，氧化镁不溶，过滤得到滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀；
故答案为：氢氧化钠溶液；向 滤液中通入过量二氧化碳和偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀；
（5）a．金属的导电性强弱不能证明金属的金属性强弱，故a错误；
b．测定等物质的量浓度的Al2（SO4）3和MgSO4溶液的pH，能比较溶液酸碱性，镁离子和铝离子的浓度不同，所以无法判断水解强弱，从而无法确定金属性强弱，故b错误；
c．氢氧化镁不溶于氢氧化钠，而氢氧化铝能溶于氢氧化钠，说明氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝，所以能比较两种金属的金属性强弱，故c正确；
d．不能根据金属与酸的反应生成氢气量的多少来判断金属性强弱，活泼些强的金属不一定比活泼些弱的金属放出氢气多，镁和铝与足量盐酸反应生成的H2的量，铝多，但镁比铝活泼，故d错误；
故答案为：c．
点评：本题考查物质的组成的测定，主要考查对实验装置和实验流程的理解和熟悉实验操作，同时通过计算，确定水分子数．综合性较强，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
已知：X在足量的氢氧化钠水溶液中加热，可得到A、B、C三种有机物．
用一种试剂就可以将NaOH、NH4SCN、AgNO3、Na2SO4四种无色溶液一一鉴别出来，这种试剂是（ ）
| A、盐酸 |
| B、FeCl3 |
| C、Fe（NO3）3 |
| D、BaCl2 |
某溶液可能含有Na+、Ag+、Al3+、S2-、CO32-、SO32-、NO3-等离子中的数种．向此溶液中加入稀盐酸，有浅黄色沉淀和气体出现，此溶液的焰色为黄色．根据以上实验现象，下列结论中正确的是（ ）
| A、此溶液中一定有S2-、SO32-、Na+ |
| B、此溶液中一定有S2-、Na+、NO3- |
| C、此溶液中一定无Ag+、Al3+、NO3- |
| D、此溶液中一定有S2-、Na+，至少有SO32-或NO3-中的一种 |