Question

9．由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分，某同学欲探究X的组成．
查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有：碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝．
②Al³⁺在pH=5.0时沉淀完全；Mg²⁺在pH=8.8时开始沉淀，在pH=11.4时沉淀完全．
实验过程：
Ⅰ．向化合物X粉末中加入适量盐酸恰好完全反应，产生气体A，得到无色溶液B．
Ⅱ．用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰．
Ⅲ．向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水调节pH至5-6，产生白色沉淀C，过滤．
Ⅳ．向沉淀C中过量NaOH溶液，沉淀全部溶解．
Ⅴ．向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH=12，得到白色沉淀D．
（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的电子式是
（2）由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、钠、硅．磷在周期表中的位置是第三周期VA族．
（3）Ⅲ中生成白色沉淀C的离子方程式是Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）沉淀D的化学式是Mg（OH）₂．
（5）若上述n（A）：n（C）：n（D）=1：1：3，则X的化学式是Mg₃Al（OH）₇CO₃．
（6）I中无色溶液B显弱酸性性，原因是Mg²⁺，Al³⁺的水解使溶液显弱酸性．

Answer 1

分析 Ⅰ、气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的有效成分，知该气体A为CO₂．X中一定不含Si，因为硅酸盐中加入适量盐酸，会产生硅酸沉淀，溶液B中含有氯化镁和氯化铝；
Ⅱ、X中一定不含Na，因为Na的焰色为黄色．
Ⅲ、根据题给信息知调节pH至5～6时生成的白色沉淀C为Al（OH）₃．
Ⅳ、加入过量NaOH溶液，沉淀B完全溶解，离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
Ⅴ、加入NaOH溶液调节pH至12，有白色沉淀产生，则沉淀D为Mg（OH）₂．
综上所述：由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：1：3，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物质的量之比为1：1：3，结合电荷守恒，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物质的量之比为1：1：3：7，故X为Mg₃Al（OH）₇CO₃，据此答题．

解答 解：（1）气体A可使澄清石灰水变浑浊，结合抗酸药的有效成分，知该气体为CO₂，为共价化合物，电子式为：，
故答案为：；
（2）X中一定不含Si，因为硅酸盐中加入过量盐酸，会产生硅酸沉淀，一定不含Na，因为Na的焰色为黄色，磷是15号元素，在周期表中的位置是第三周期VA族，
故答案为：钠、硅；第三周期VA族；
（3）调节pH至5～6时生成的白色沉淀为Al（OH）₃，NH₃•H₂0为弱电解质，离子方程式中应写为化学式，
故答案为：Al³⁺+3NH₃•H₂0═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）加入NaOH溶液调节pH至12，有白色沉淀产生，则沉淀D为Mg（OH）₂，
故答案为：Mg （OH）₂；
（5）由于n（CO₂）：n[Al（OH）₃]：n[Mg（OH）₂]=1：1：3，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺的物质的量之比为1：1：3，结合电荷守恒，则CO₃^2-、Al³⁺、Mg²⁺、OH^-的物质的量之比为1：1：3：7，故X为Mg₃Al（OH）₇CO₃．
故答案为：Mg₃ Al（OH）₇ CO₃；
（6）I中无色溶液B中含有氯化镁和氯化铝，由于Mg²⁺，Al³⁺的水解使溶液显弱酸性，所以溶液B显弱酸性，
故答案为：弱酸性；Mg²⁺，Al³⁺的水解使溶液显弱酸性．

点评 本题考查抗酸药成分的探究实验，题目较为综合，本题易错点为第（5）题，根据质量守恒定律解答，难度中等．