Question

【題目】堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb（OH）c（CO3）d]可用作阻燃劑、抗酸劑等。其制備方法是：控制溫度、pH，向NaHCO3稀溶液中加入Al（OH）3，并攪拌，充分反應后過濾、洗滌、干燥，得堿式碳酸鈉鋁。

（1）堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb（OH）c（CO3）d]中a、b、c、d之間的關系為________。

（2）堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因：①在分解過程中大量吸熱；②本身及產物無毒且不可燃；③________________________。

（3）若pH過高，則對產品的影響是________________________。

（4）為確定堿式碳酸鈉鋁的組成，進行如下實驗：

①準確稱取2.880 g樣品用足量稀硝酸溶解，得到CO2 0.448 L（已換算成標準狀況下），并測得溶液中含有0.02 mol Al3＋。

②加熱至340 ℃以上時樣品迅速分解，得到金屬氧化物、CO2和H2O。當樣品分解完全時，樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質量/固體樣品的起始質量×100%）為56.9%，根據以上實驗數據確定堿式碳酸鈉鋁的組成（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】（1）a＋3b＝c＋2d（2分）

（2）產生阻燃性氣體CO2、H2O（2分）

（3）pH過高會使堿式碳酸鈉鋁轉化為NaAlO2（2分）

（4）NaAl（OH）2CO3 （6分）

n（CO2）＝＝0.02 mol （1分）

n（H2O）＝＝0.02 mol（1分）

b∶c∶d＝1∶2∶1，根據電荷守恒，a∶b∶c∶d＝1∶1∶2∶1（2分）

所以，堿式碳酸鋁的化學組成為NaAl（OH）2CO3（2分）

【解析】

試題分析：（1）堿式碳酸鈉鋁[NaaAlb（OH）c（CO3）d]中，化合價代數和為0，所以a+3b-c-2d=0，則a+3b=c+2d。

故答案為：a+3b=c+2d；

（2）堿式碳酸鈉鋁作為阻燃劑的可能原因：①在分解過程中大量吸熱；②本身及產物無毒且不可燃；③同產生不支持燃燒的二氧化碳和水。

故答案為：產生阻燃性氣體CO2、H2O；

（3）pH過高，堿性強不生成氫氧化鋁，而產生偏鋁酸鹽，所以pH過高，則對產品的影響是會使堿式碳酸鈉鋁轉化為NaAlO2。

故答案為：pH過高會使堿式碳酸鈉鋁轉化為NaAlO2；

（4）因為：n（CO2）＝＝0.02 mol，

n（H2O）＝＝0.02 mol，

而測得溶液中含有0.02molAl3+，所以b：c：d=1：2：1，根據電荷守恒a+0.02×3=0.02×2+0.02×2，所以a=0.02mol，所以a：b：c：d=1：1：2：1，所以，堿式碳酸鋁的化學組成為NaAl（OH）2CO3。

故答案為：NaAl（OH）2CO3 （6分）

n（CO2）＝＝0.02 mol （1分）

n（H2O）＝＝0.02 mol（1分）

b∶c∶d＝1∶2∶1，根據電荷守恒，a∶b∶c∶d＝1∶1∶2∶1（2分）

所以，堿式碳酸鋁的化學組成為NaAl（OH）2CO3（2分）