硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效．以菱镁矿（主要成分是MgCO3

硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效．以菱镁矿（主要成分是MgCO₃）为主要原料制备硫酸镁的方法如下：

请回答下列问题：

（1）步骤②中发生反应的离子方程式为　　．

（2）步骤④中调节pH=6.0～6.5的目的是　　．

（3）对MgSO₄•7H₂O晶体直接加热　　（填“能”或“不能”）得到无水MgSO₄固体．

（4）步骤⑤的操作为　　

（5）长时间加热MgCO₃悬浊液后生成Mg（OH）₂，该反应的化学方程式为　　

（6）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：

25℃时，向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　　．

（7）药品A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．现进行如下实验确定其化学式：

实验一：取该碱式碳酸盐3.01g充分灼烧至恒重，测得固体质量减少了1.30g；

实验二：另取该碱式碳酸盐3.01g使其溶于足量的盐酸中，产生CO₂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．

该药品的化学式为　　．

考点：  制备实验方案的设计；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

专题：  实验设计题．

分析：  （1）步骤②中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水；

（2）步骤④中将硫酸镁溶液蒸发、结晶时，调节pH为弱酸性，抑制镁离子的水解；

（3）将MgSO₄•7H₂O晶体直接加热，硫酸镁较稳定，结晶水脱去，硫酸镁可以稳定存在．

（4）根据温度较高时会导致MgSO₄•7H₂O中的结晶水失去分析操作方法；

（5）碳酸镁的溶解度小于氢氧化镁，长时间加热MgCO₃悬浊液后生成Mg（OH）₂和二氧化碳气体；

（6）Mg（OH）₂的饱和溶液中的溶度积计算饱和溶液中的氢氧根离子浓度，结合水溶液中离子积计算氢离子浓度计算pH，然后结合表中数据判断溶液所呈现的颜色；

（7）实验一中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；

实验二中生CO₂的体积为112mL（标准状况），可以计算碳酸根离子的物质的量；

实验三中的1.74g白色沉淀为氢氧化镁沉淀，据此可计算出镁离子的物质的量，然后结合实验计算出3.01g该碱式盐中铝离子的物质的量；

再根据电荷守恒计算出碱式盐中含有的氢氧根离子的物质的量，最后根据质量守恒定律计算出碱式盐中含有水的物质的量，从而得出该碱式盐的化学式．

解答：  解：（1）步骤②中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，反应的离子方程式为 2NH₄⁺+MgOMg²⁺+2NH₃↑+H₂O，

故答案为：2NH₄⁺+MgOMg²⁺+2NH₃↑+H₂O；

（2）步骤④中将硫酸镁溶液蒸发、结晶时，为了抑制镁离子的水解，调节pH为弱酸性，使镁离子的水解平衡逆向移动，得到纯净的硫酸镁晶体，

故答案为：抑制Mg²⁺水解，以便得到较纯的产品；

（3）将MgSO₄•7H₂O晶体直接加热会造成结晶水脱去，硫酸镁较稳定，可以稳定存在，

故答案为：能；

（4）MgSO₄•7H₂O在加热条件下容易失去结晶水，无法得到纯净的MgSO₄•7H₂O，所以从硫酸镁溶液中获得MgSO₄•7H₂O的方法为蒸发浓缩、冷却结晶，

故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；

（5）长时间加热MgCO₃悬浊液后生成Mg（OH）₂，实现了难溶物的转化，反应的化学方程式为：MgCO₃+H₂OMg（OH）₂+CO₂↑，

故答案为：MgCO₃+H₂OMg（OH）₂+CO₂↑；

（6）25℃时，Mg（OH）₂的溶度积K_sp=5.6×10^﹣12，根据反应Mg（OH）₂（s）⇌Mg²⁺+2OH^﹣可得：c（Mg²⁺）c²（OH^﹣）=5.6×10^﹣12，

设c（OH^﹣）=2c（Mg²⁺）=x，则：0.5x×x²=5.6×10^﹣12，

解得：x=2.24×10^﹣4mol/L，

c（H⁺）=mol/L=4.5×10^﹣11mol/L，

溶液的pH=10.4＞9.6，所以溶液呈蓝色，

故答案为：蓝色；

（7）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CO₂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，此1.74g白色沉淀为氢氧化镁沉淀；

生成标况下112mL二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）==0.005mol，

3.01g碱式碳酸盐中，含：n（Mg²⁺）=n==0.03mol，

Al₂O₃和MgO质量为：3.01g﹣1.30g=1.71g，依据元素守恒计算得到：n（Al₂O₃）==0.005mol，

3.01g该碱式盐中含有碳酸根离子的物质的量为：n（CO₃^2﹣）=n（CO₂）=0.005mol，

根据电荷守恒可得：n（OH^﹣）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）﹣2n（CO₃^2﹣）=0.03mol×2+0.005mol×2×3﹣0.005mol×2=0.08mol，

3.01g碱式盐中含有的结晶水的物质的量为：n（H₂O）==0.02mol，

所以：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^﹣）：n（CO₃^2﹣）：n（H₂O）=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：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O，

故答案为：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．

点评：  本题考查了硫酸钡的制备方法、复杂化学式的计算、化学实验操作方法的综合应用等知识，难度中等，试题涉及的知识点较多，全面考查了学生的分析、理解能力，（7）为难点、易错点，正确分析题中数据为解答关键，此小题充分考查了学生的化学计算能力．