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4.氢氧化铝可用于阻燃和药物等领域.
(1)已知:Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33.实验室利用Al2(SO4)3溶液与氨水反应制备Al(OH)3,若使反应后的溶液中c(Al3+)<1.3×10-6 mol•L-1,应控制溶液pH5.
(2)Al(OH)3可添加到可燃性高聚物中用作阻燃剂,请写出两条其阻燃的原因:Al(OH)3受热分解吸热,抑制聚合物升温;使可燃性高聚物浓度下降;或受热分解放出水汽稀释可燃性气体和氧气的浓度;或分解产生的Al2O3可隔绝氧气;或使塑料等高聚物炭化而不易产生挥发性物质,从而阻止火焰蔓延.
(3)胃舒平药片中含有Al(OH)3和三硅酸镁(Mg2Si3O8•5H2O)等.通过下列实验测定药片中Al(OH)3含量.
已知:测定过程中,EDTA与Al3+、Mg2+、Zn2+均按物质的量1:1反应,发生反应的pH如表所示:
金属离子Al3+Zn2+Mg2+
与EDTA反应的pH45~69.5~10
步骤一:准确称取0.7425g Zn(NO3)2•6H2O,用蒸馏水溶解,定容成250mL Zn(NO3)2标准溶液;另配制EDTA溶液250mL,取25.00mL EDTA溶液,调pH为5~6并加入指示剂,用Zn(NO3)2标准溶液滴定至终点,消耗Zn(NO3)2标准溶液50.00mL.
步骤二:取10片(0.45g/片)胃舒平研细,称取2.2500g研细后的粉末,加入足量盐酸和蒸馏水,煮沸、过滤、洗涤沉淀2次,洗涤液与滤液合并,定容成250mL溶液A.
步骤三:移取5.00mL溶液A,调pH=4,准确加入步骤一中配制的EDTA溶液25.00mL,煮沸,充分反应后,调pH为5~6并加入指示剂,以步骤一中配制的Zn(NO3)2标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗Zn(NO3)2标准溶液20.00mL.
①计算每片胃舒平中Al(OH)3的质量.
②步骤一滴定终点时俯视读数,会使测得胃舒平药片中Al(OH)3的质量偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

分析 (1)依据氢氧化铝溶度积常数计算;
(2)Al(OH)3的分解反应是吸热反应且生成的氧化铝的熔点高;
(3)①EDTA与Al3+、Mg2+、Zn2+均按物质的量1:1反应,c(Zn(NO3)2)=$\frac{\frac{0.7425g}{297g/mol}}{0.250L}$=0.01000mol/L,
c(EDTA)=$\frac{0.01000mol/L×50.00×1{0}^{-3}L}{25.00×1{0}^{-3}L}$=0.02000mol/L,
2.2500g药粉相当于5片药片,250ml溶液A(或5片药片)中含n(Al(OH)3):(0.02000mol/L×0.025000l-0.01000mol/L×0.02000L)×$\frac{250}{5.00}$=1.500×10-2mol,
计算得到氢氧化铝质量;
②步骤一滴定终点时俯视读数,读取滴定管体积减小;

解答 解:(1)Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH-)=1.3×10-33,若使反应后的溶液中c(Al3+)<1.3×10-6 mol•L-1,c(OH-)=$\root{3}{\frac{1.3×1{0}^{-33}}{1.3×1{0}^{-6}}}$=10-9mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10-5mol/L,
PH=5,
故答案为:5;
(2)Al(OH)3的分解反应是吸热反应且生成的氧化铝的熔点高,所以Al(OH)3可添加到塑料中作阻燃剂,①Al(OH)3受热分解吸热,抑制聚合物升温;②使可燃性高聚物浓度下降;③受热分解放出水汽稀释可燃性气体和氧气的浓度;④分解产生的Al2O3可隔绝氧气;⑤使塑料等高聚物炭化而不易产生挥发性物质,从而阻止火焰蔓延;
故答案为:Al(OH)3受热分解吸热,抑制聚合物升温;使可燃性高聚物浓度下降;或受热分解放出水汽稀释可燃性气体和氧气的浓度;或分解产生的Al2O3可隔绝氧气;或使塑料等高聚物炭化而不易产生挥发性物质,从而阻止火焰蔓延;
(3)①c(Zn(NO3)2)=$\frac{\frac{0.7425g}{297g/mol}}{0.250L}$=0.01000mol/L,
c(EDTA)=$\frac{0.01000mol/L×50.00×1{0}^{-3}L}{25.00×1{0}^{-3}L}$=0.02000mol/L,
2.2500g药粉相当于5片药片,250ml溶液A(或5片药片)中含n(Al(OH)3):(0.02000mol/L×0.025000l-0.01000mol/L×0.02000L)×$\frac{250}{5.00}$=1.500×10-2mol,
每片药片中含m(Al(OH)3)=$\frac{1}{5}$×1.500×10-2mol×78g/mol=0.2340g,
答:每片胃舒平中Al(OH)3的质量0.2340g;
②步骤一滴定终点时俯视读数,读取滴定管体积减小,会使测得胃舒平药片中Al(OH)3的质量减小,
故答案为:偏小;

点评 本题以工艺流程为载体考查了溶度积常数计算、物质性质、滴定实验过程分析和定量计算等知识点,这种题型是高考常考题型,综合性较强,涉及知识面较广,用教材基础知识采用知识迁移的方法分析解答,题目难度中等.

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