Question

工业上以海水为原料可获得金属镁及其多种化合物．其中Mg（OH） 2 是制备镁盐、耐火材料和阻燃剂等的重要

工业上以海水为原料可获得金属镁及其多种化合物．其中Mg（OH） 2 是制备镁盐、耐火材料和阻燃剂等的重要原料．已知：①25℃时，Mg（OH） 2 的溶度积K sp =5.6×10 -12 ；②Mg（OH） 2 （s）=MgO（s）+H 2 O（g）△H=+81.5kJ?mol -1 ．试回答下列问题：（1）下列叙述正确的是______．（填字母序号）A．从海水中获得Mg（OH） 2 工业上选择 NaOH作沉淀剂B．Mg（OH） 2 能用作阻燃剂主要因为分解吸热且生成MgO覆盖可燃物C．工业上由Mg（OH） 2 制金属镁的流程如下： （2）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： pH ＜8.0 8.0～9.6 ＞9.6 颜色 黄色 绿色 蓝色 25℃时，Mg（OH） 2 的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为______．（3）达喜是中和胃酸的常用药物，其有效成分是铝和镁的碱式碳酸盐（可能带有结晶水）．现进行如下实验确定化学式：实验一：取该碱式盐3.01g充分灼烧至恒重，测得固体质量减少了1.30g；实验二：再取该碱式盐3.01g使其溶于足量的盐酸中，产生CO 2 的体积为112mL（标准状况）；实验三：向实验二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74g白色沉淀．①达喜中Mg 2+ 与Al 3+ 的物质的量之比为______．②计算达喜的化学式，写出必要的计算过程．

Answer 1

（1）A、从海水中获得Mg（OH） 2 工业上选择 NaOH作沉淀剂，不符合生产的经济效益，故A不符合； B、分解吸热且生成MgO难溶会覆盖可燃物，故B符合； C、氯化镁溶液应在氯化氢气流中蒸发结晶，故C不符合； 故答案为：B；   （2）25℃时，Mg（OH） 2 的溶度积K sp =5.6×10 -12 ；c（Mg 2+ ）c 2 （OH - ）=5.6×10 -12 ；Mg（OH） 2 （s）?Mg 2+ +2OH - ；c（OH - ）=2c（Mg 2+ ）=x，得到0.5x×x 2 =5.6×10 -12 ； 计算得到x=2.24×10 -4 mol/L；c（H + ）= 1 0 -14 2.24×1 0 -4 =4.5×10 -11 mol/L，pH=10.4＞9.6，所以溶液呈蓝色， 故答案为：蓝色； （3）①实验一：取该碱式盐3.01g充分灼烧至恒重，测得固体质量减少了1.30g；减少的是二氧化碳气体和水蒸气的质量；灼烧得到固体为氧化铝和氧化镁的混合物； 实验二：再取该碱式盐3.01g使其溶于足量的盐酸中，产生CO 2 的体积为112mL（标准状况）；可以计算碳元素物质的量； 实验三：向实验二的溶液中加入足量的NaOH溶液得到1.74g白色沉淀．判断不是沉淀为氢氧化镁沉淀； 可得n（CO 2 ）=n（CO 3 2- ）= 0.112L 22.4L/mol =0.005mol， 3.01g碱式碳酸盐中，含：n（Mg 2+ ）=n[Mg（OH） 2 ]= 1.74g 58g/mol =0.03mol 依据Al 2 O 3 和MgO质量为3.01g-1.30g=1.71g；依据元素守恒计算得到：n（Al 3+ ）=2n（Al 2 O 3 ）=2×（3.01-1.30-0.03×40）÷102=0.01mol； 得到n（Mg 2+ ）：n（Al 3+ ）=0.03mol：0.01mol=3：1， 故答案为：3：1； ②3.01g碱式碳酸盐中，含：n（Mg 2+ ）=n[Mg（OH） 2 ]= 1.74g 58g/mol =0.03mol，依据Al 2 O 3 和MgO质量为3.01g-1.30g=1.71g，依据元素守恒计算得到 n（Al 3+ ）=2n（Al 2 O 3 ）= 2×(3.01-1.30-0.03×40) 102 =0.01mol， n（CO 3 2- ）=n（CO 2 ）=0.005mol， n（OH - ）=（0.03×2+0.03×3-0.005×2）=0.08mol， n（H 2 O）= (1.30-0.04×18-0.005×44) 18 =0.02mol， 所以n（Al 3+ ）：n（Mg 2+ ）：n（OH - ）：n（CO 3 2- ）：n（H 2 O）=0.01mol：0.03mol：0.08mol：0.005mol：0.02mol=2：6：16：1：4， 即碱式碳酸盐的化学式为：Al 2 Mg 6 （OH） 16 CO 3 ?4H 2 O， 答：达喜的化学式为Al 2 Mg 6 （OH） 16 CO 3 ?4H 2 O．