Question

5．铝镁加（Almagate）是一种制酸药，其组成为Al₂Mg₆（OH）₁₄（CO₃）₂•4H₂O，实验室可通过下列实验制备铝镁加．
步骤1．称取63.5gMgSO₄•7H₂O（0.26mol），30.5gAl₂（SO₄）₃•18H₂O（0.046mol） 溶于400mL水中得到混合溶液A，另称取无水Na₂CO₃52g溶于400mL水得到溶液B．
步骤2．将A、B两溶液同时等速滴加到盛有400mL90℃水的2L三颈烧瓶中，维持90℃，不断搅拌．
步骤3．抽滤，并用蒸馏水洗涤沉淀3～4次，100℃下干燥5h，得白色疏松固体24.3g．
（1）步骤2需缓慢滴加两种溶液并不断搅拌，其主要原因是使反应物充分接触，转化为指定产物．
（2）①步骤3抽滤时用到的硅酸盐质仪器有布氏漏斗、吸滤瓶．
②如何证明沉淀已洗涤干净取最后一次洗涤滤液滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀说明已洗涤干净．
（3）本次实验所得产品产率为89.3%．
（4）铝镁加中和胃酸的离子方程式为Al₂Mg₆（OH）₁₄（CO₃）₂•4H₂O+18H⁺=2Al³⁺+6Mg²⁺+2CO₂↑+20H₂O．

Answer 1

分析 （1）从增大反应速率的影响因素分析，缓慢滴加两种溶液并不断搅拌是让物质充分接触加快反应速率；
（2）①抽滤装置包括吸滤瓶和布氏漏斗；
②检验沉淀已洗涤干净的实验操作是，取最后一次洗涤液，滴入氯化钡溶液，看是否生成白色沉淀分析判断是否洗涤干净；
（3）依据题干信息分析，依据镁离子、铝离子、碳酸根离子物质的量和铝镁加的组成为Al₂Mg₆（OH）₁₄（CO₃）₂•4H₂O，利用元素守恒分析判断参加反应离子的物质的量，依据全部反应的离子计算生成物的产率=$\frac{实际量}{理论量}$×100%；
（4）铝镁加中和胃酸反应生成二氧化碳、氯化镁、氯化铝和水．

解答 解：（1）将A、B两溶液同时等速滴加到盛有400mL90℃水的2L三颈烧瓶中，维持90℃，不断搅拌，使反应物充分接触，转化为指定产物，
故答案为：使反应物充分接触，转化为指定产物；
（2）①步骤3．抽滤，并用蒸馏水洗涤沉淀3～4次，用到的硅酸盐质仪器是玻璃仪器，主要有布氏漏斗、吸滤瓶，
故答案为：布氏漏斗；吸滤瓶；
②抽滤，并用蒸馏水洗涤沉淀3～4次，证明沉淀已洗涤干净的实验设计为：取最后一次洗涤滤液滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀说明已洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤滤液滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀说明已洗涤干净；
（3）称取63.5gMgSO₄•7H₂O（0.26mol），30.5gAl₂（SO₄）₃•18H₂O（0.046mol） 溶于400mL水中得到混合溶液A，另称取无水Na₂CO₃52g溶于400mL水得到溶液B，n（Mg）0.26mol，n（Al）=0.046mol×2=0.092mol，n（CO₃^2-）=$\frac{52g}{106g/mol}$=0.49mol，分析化学式可知，镁元素全部转化到铝镁加，依据镁元素物质的量计算铝镁加的理论量=0.26mol×$\frac{1}{6}$×628g/mol=27.2g，
生成物的产率=$\frac{实际量}{理论量}$×100%=$\frac{24.3g}{27.2g}$×100%=89.3%；
故答案为：89.3%；
（4）铝镁加中和胃酸反应生成二氧化碳、氯化镁、氯化铝和水，反应的化学方程式为：Al₂Mg₆（OH）₁₄（CO₃）₂•4H₂O+18H⁺=2Al³⁺+6Mg²⁺+2CO₂↑+20H₂O，
故答案为：Al₂Mg₆（OH）₁₄（CO₃）₂•4H₂O+18H⁺=2Al³⁺+6Mg²⁺+2CO₂↑+20H₂O．

点评 本题考查了物质制备的实验过程分析判断，化学式的确定，主要是制备步骤和反应产物的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．