题目内容
2．碱式碳酸镁不溶于水，用途广泛，主要用作橡胶制品的填充剂，能增强橡胶的耐磨性和强度．也可用作油漆和涂料的添加剂，也可用于牙膏、医药和化妆品等工业．以水氯镁石（主要成分为MgCl2•6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：
（1）预氨化过程中有Mg（OH）2沉淀生成，已知常温下Ksp（Mg（OH）2）=1.8×10-11，表示Mg（OH）2沉淀溶解平衡的方程式为Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq），Mg（OH）2达到沉淀达到沉淀溶解平衡时溶液的pH10.5（已知：lg36≈1.5）．
（2）已知：常温下Ka1（H2CO3）=4.4×10-7，Ka2（H2CO3）=4.7×10-11，Kb（NH3•H2O）=1.8×10-5，则NH4HCO3溶液显碱 性，c（NH${\;}_{4}^{+}$）大于 c（HCO${\;}_{3}^{-}$）（选填“大于”、“小于”、“等于”），该溶液物料守恒表达式为c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）．
（3）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为NH4Cl．
（4）高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO．取碱式碳酸镁晶体4.84g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO2 0.896L，则碱式碳酸镁的化学式为Mg（OH）2•4MgCO3•4H2O（或Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O），写出氯化镁、氨、碳酸氢铵热水解生成碱式碳酸镁的离子方程式5Mg2++4HCO3-+6NH3+6H2O=Mg（OH）2•4MgCO3•4H2O↓+6NH4+．
分析 水氯镁石（主要成分为MgCl2•6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程：加水溶解，通入氨气，氨气极易溶于水，得到碱性的氨水，再加入碳酸氢铵，再进行热水解可以将镁离子沉淀下来，形成碱式碳酸镁沉淀，过滤即可得到目标化合物，
（1）Mg（OH）2沉淀溶解生成镁离子和氢氧根离子，根据Ksp=[Mg2+][OH-]2计算氢氧根的浓度，进而确定溶液的pH值；
（2）Ka1（H2CO3＜Kb（NH3•H2O），所以铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子，根据氮元素和碳元素守恒可写出物料守恒式；
（3）根据流程判断所得滤液的成分中含有的离子，确定滤液中的物质来回答；
（4）碳酸镁可以写成氧化物的表示形式，即xMgO•yCO2•zH2O，然后根据题意确定各个氧化物的量，进而确定分子式，根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式；
解答 解：水氯镁石（主要成分为MgCl2•6H2O）为原料生产碱式碳酸镁的主要流程：加水溶解，通入氨气，氨气极易溶于水，得到碱性的氨水，再加入碳酸氢铵，再进行热水解可以将镁离子沉淀下来，形成碱式碳酸镁沉淀，过滤即可得到目标化合物，
（1）Mg（OH）2沉淀溶解生成镁离子和氢氧根离子，溶解的离子方程式为Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq），根据Ksp=[Mg2+][OH-]2可知，[OH-]=$\root{3}{2K{\;}_{sp}}$=$\root{3}{2×1.8×10{\;}^{-11}}$=$\root{3}{36}$×10-4mol•L-1，[H+]=$\frac{1}{\root{3}{36}}$×10-10mol•L-1，所以溶液的pH=10+$\frac{1}{3}$lg36=10.5，
故答案为：Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq）；10.5；
（2）Ka1（H2CO3＜Kb（NH3•H2O），所以铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子，所以溶液中c（NH4+）＞c（HCO3-），溶液呈碱性，根据氮元素和碳元素守恒可知物料守恒式为c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3），
故答案为：碱；大于；c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）；
（3）根据流程判断所得滤液的成分中含有的离子有氯离子和铵根离子，故所得的滤液中含NH4Cl，
故答案为：NH4Cl；
（4）碳酸镁可以写成氧化物的表示形式，即xMgO•yH2O•zCO2，根据题意：碱式碳酸镁4.84g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L，即n（CO2）=0.896L/22.4L•mol-1=4.00×10-2 mol，n（MgO）=2.00g/40g•mo l-1=5.00×10-2 mol，n（H2O）=$\frac{4.84g-4.00×10{\;}^{-2}mol×44g/mol-2.00g}{18g/mol}$=5.00×10-2 mol，n（MgO）：n（CO2）：n（H2O）=5.00×10-2：4.00×10-2：5.00×10-2=5：4：5，即x：y：z=5：4：5，所以碱式碳酸镁的化学式为：Mg（OH）2•4 MgCO3•4H2O（或Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O），用氯化镁、氨、碳酸氢铵热水解生成碱式碳酸镁的离子方程式为5Mg2++4HCO3-+6NH3+6H2O=Mg（OH）2•4MgCO3•5H2O↓+6NH4+，
故答案为：Mg（OH）2•4 MgCO3•4H2O（或Mg5（OH）2（CO3）4•4H2O）；5Mg2++4HCO3-+6NH3+6H2O=Mg（OH）2•4MgCO3•4H2O↓+6NH4+．
点评 本题考查镁的化合物的性质以及制备实验方案的设计，题目难度中等，本题注意（4）从质量守恒的角度分析，进行化学式的计算，为易错点．
亮点激活精编提优100分大试卷系列答案
，用电子式表示该化合物的形成过程
．（1）实验探究CaO2与酸的反应．
操作 | 现象 |
| 向盛有4g CaO2的大试管中加入10mL稀盐酸的溶液a | 剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体 |
| 取5mL溶液a于试管中，滴入两滴石蕊 | 溶液变红，一段时间后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色 |
②加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的H2O2．
（2）用如图1所示装置制备过氧化钙，其反应原理为Ca+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaO2
①请选择实验所需的装置，按气流方向连接的顺序为d→e→f→b→c→c（或d→e→f→c→b→c）（填仪器接口的字母，上述装置可不选用也可重复使用）．
②根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：Ⅰ．检验装置的气密性后，装入药品；Ⅱ．打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；Ⅲ．反应结束后，熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞（填操作）；Ⅳ拆除装置，取出产物．
（3）利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4+在碱性环境下制取CaO2的装置如图2所示．
①NH3在Ca2+和 H2O2的反应过程中所起的作用是中和生成的氢离子，促进反应进行．
②反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2•8H2O，过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次．
（4）设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强：在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再加入少量CaO2粉末，溶液变红色，说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强．
关于乙醇在各种不同反应中断裂键的说法不正确的是（ ）
| A． | 与金属钠反应，键①断裂 | |
| B． | 在Ag或Cu催化作用下和O2反应，键②和键③断裂 | |
| C． | 和浓硫酸共热，在170℃时发生消去反应时键②和⑤断裂 | |
| D． | 乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热时发生反应，键①断裂 |
| A． | “歼-20”飞机上使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料 | |
| B． | 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 | |
| C． | 汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 | |
| D． | Fe3O4俗称铁红，常作红色油漆和涂料 |
| A． | 冒白雾，混合物温度升高 | B． | 产生黄绿色气体 | ||
| C． | 冒白雾，混合物温度降低 | D． | 液体四溅，冒白烟 |
．
．