Question

镁铝水滑石（Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O）是一种人工合成的新材料．它在高温下完全分解MgO、Al₂O₃、HCl和水蒸气．用如图所示的装置进行实验以确定其化学式．完成下面小题。

1.若只通过测定装置中C、D的增重来确定x，则装置按气流方向接口的连接顺序为

A.a→b→c→e B.a→c→b→d C.a→e→d→b D.a→d→e→c

2.加热前通N₂，称取C、D的初始质量后，再持续通N₂。对通N₂作用叙述错误的是

A.加热前通，为排尽装置中空气

B.持续通，为将产生的气体被C、D完全吸收

C.持续通，为防止倒吸

D.持续通，为防止MgO、Al₂O₃和氧气反应

3.完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x的值是

A.2 B.3 C.4 D.5

4.若气体温度过高，则不易被液体充分吸收，冷却玻管B能降低气体的温度，但不能液化水蒸气。若取消B后进行实验，测定的x值将

A.偏低 B.偏高 C.无影响 D.无法确定

5.上述镁铝水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg₂Al(OH)₆Cl_1﹣2y(CO₃)_y•zH₂O，该生成物也能发生类似的热分解反应，现以此物为样品，用上述装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定

A.样品的质量

B.装置C的增重

C.样品的质量和装置C的增重

D.样品分解后残余物质量

Answer

1.C

2.D

3.B

4.A

5.C

【解析】

1．根据应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收HCl，将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体进行分析；

2．根据镁铝水滑石在高温下分解生成氧化镁、氧化铝、氯化氢和水蒸气，足量氢氧化钠吸收氯化氢气体，浓硫酸吸水，通过测定C、D装置增重的质量求出生成的氯化氢和水的质量，根据化学方程式求出化学式中的x，因此在加热前通氮气目的是排尽装置中的空气，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D、C装置，造成误差。然后称量C、D质量，然后持续通氮气，是将产生的气体全部排入C、D装置，被完全吸收进行分析；

3．根据反应的方程式计算x的值；

4．若没有冷却玻璃管，由于气温偏高，装置D不能将水蒸汽完全吸收而导致结果偏低进行分析；

5．根据化学式中出现两个未知数，所以必须测量3个数据，列二元一次方程组进行求解，需测定D的增重、装置C的增重及样品质量进行分析。

1.装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体，让气体与溶液充分接触反应，所以其连接顺序是a→e→d→b→c，答案选C；

2.因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸；将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收；防止产生倒吸，故答案选D；

3.该物质分解反应方程式为：

，x=3；

4.若没有冷却玻璃管，由于气温偏高，装置D不能将水蒸汽完全吸收而导致结果偏低；

5.由于化学式中出现两个未知数，所以必须测量3个数据，列二元一次方程组进行求解，所以除测定D的增重外，还需要测量两个数据，即装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)，故答案选C。