问题描述:
氯离子插层镁铝水滑石[Mg
2Al(OH)
6Cl•xH
2O]是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al
2O
3、HCl和水蒸气,冷却玻管B能降低气体的温度,但不能液化水蒸气.现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去).(1)Mg
2Al(OH)
6Cl•xH
2O热分解的化学方程式为___.(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为___(按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是___.装置连接后,首先要进行的操作是___.(3)加热前先通N
2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,加热过程中持续通入N
2的作用是___,停止加热后的冷却过程中仍要持续通入N
2的作用是___.(4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则x=___.若取消冷却玻管B后进行实验,测定的x值将___(填“偏高”或“偏低”).
最佳答案: (1)根据题给信息:高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,可写出其化学方程式:2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑,故答案为:2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑;(2)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,故其连接顺序是a→e→d→b;连接好装置后首先应该检查装置的气密性,故答案为:a→e→d→b;吸收HCl气体;检查装置的气密性;(3)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,故答案为: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;(4)2[Mg2Al(OH)6Cl•xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑ 73 18×(5+2x) 3.65g 9.90g解得x=3,若没有冷却玻璃管,由于气温偏高,装置D不能将水蒸气完全吸收而导致结果偏低,故答案为:3;偏低.