Question

20．水滑石（LDHs）是一类功能无机非金属材料，可用作塑料的阻燃剂等．某课外活动小组的同学拟用如图流程制备镁铝水滑石．

（1）过滤步骤中玻璃棒的作用是引流，洗涤步骤的操作方法是把沉淀置于过滤器中，加入蒸馏水浸没沉淀，待水自然流下，重复此操作三次；
（2）B溶液为c（NaOH）=1.6mol•L^-1和c（Na₂CO₃）=0.8mol•L^-1混合溶液，则配制时，需称取NaOH固体的质量为32.0g；B溶液中c（Na⁺）=3.2mol•L^-1；
（3）对上述制得的水滑石样品进行化学分析，设水滑石组成为Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d，已知a+b+c+d=25（a、b、c、d均为正整数），取制得的样品[含Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d0.1mol]，用1mol•L^-1的盐酸使其完全溶解．则消耗盐酸的体积至少为0.2a+0.3bL（用含字母的代数式表示）

Answer 1

分析 （1）过滤时玻璃棒的作用是引流，向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至完全浸没沉淀，静置，重复此操作三次；
（2）依据n=cV计算NaOH的质量，c=$\frac{n}{V}$计算B溶液中c（Na⁺）；
（3）据方程式：Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d+（2a+3b）HCl=bAlCl₃+aMgCl₂+（a+$\frac{3}{2}$b+$\frac{1}{2}$c）H₂O+dCO₂↑，计算耗酸量．

解答 解：（1）过滤时玻璃棒的作用是引流，洗涤步骤的操作方法是：把沉淀置于过滤器中，加入蒸馏水浸没沉淀，待水自然流下，重复此操作三次，
故答案为：引流；把沉淀置于过滤器中，加入蒸馏水浸没沉淀，待水自然流下，重复此操作三次；
（2）因为B溶液为c（NaOH）=1.6mol•L^-1和c（Na₂CO₃）=0.8mol•L^-1的混合溶液，则NaOH的质量m=40n=40cV=40×1.6×0.5=32.0g，c（Na⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{1.6×0.5×+0.8×0.5×2}{0.5}$=3.2mol•L^-1，
故答案为：32.0g；3.2；
（3）据方程式：Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d+（2a+3b）HCl=bAlCl₃+aMgCl₂+（a+$\frac{3}{2}$b+$\frac{1}{2}$c）H₂O+dCO₂↑，
                                            1                 （2a+3b）                                                                 d
 1mol水滑石消耗（2a+3b）mol盐酸，则0.1mol水滑石消耗（0.2a+0.3b）mol盐酸，消耗盐酸体积为：$\frac{（0.2a+0.3b）mol}{1mol/L}$=（0.2a+0.3b）L，
故答案为：0.2a+0.3b．

点评 本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液的方法及其计算，明确配制原理和过程是解题关键，注意基本公式的应用，题目难度中等．