Question

平達喜是常用的中和胃酸的藥物，它的化學成分是鋁和鎂的堿式碳酸鹽．取該堿式鹽2.65g，加入2.0mol?L^-1鹽酸使其溶解，當逐滴加入鹽酸至42.5mL時，開始產生CO₂，加入鹽酸至45.0mL時正好反應完全．若在上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過量的氫氧化鈉，過濾，沉淀物進行干燥后重1.74g．請計算該試樣中：
（1）碳酸根的物質的量為

 

；鎂離子的物質的量為

 

；
（2）鋁離子的物質的量為

 

；
（3）寫出該堿式碳酸鹽的化學式

 

．

Answer 1

考點：復雜化學式的確定

專題：計算題

分析：（1）堿式碳酸鹽與鹽酸反應過程中先中和堿，再和碳酸鹽生成碳酸氫鹽，然后才會放出CO₂氣體，涉及到的化學反應有：①OH^-+H⁺=H₂O；②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；依此進行計算；
（2）根據電荷守恒進行計算；
（3）物質的量之比等于原子個數比，依此書寫化學式．

解答： 解：（1）當加入鹽酸42.5mL時，開始產生CO₂，加入鹽酸至45.0mL時正好反應完全，
所發(fā)生的反應分別為：①OH^-+H⁺=H₂O；②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
可得n（CO₂）=n（CO₃^2-）=（0.045-0.0425）=0.0025L×2mol/L=0.005mol，
而中和OH^-需要鹽酸42.5ml-2.5ml=40mL，所以n（OH^-）=0.04L×2mol/L=0.08mol；
加入過量的氫氧化鈉得沉淀Mg（OH）₂1.74g，n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=

1.74

58

=0.03mol，
故答案為：0.005mol；0.03mol；          
（2）根據電荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）
則：n（Al³⁺）=

n(OH-)+2n(CO32-)-2n(Mg2+)

3

=

0.08mol+0.005mol×2-0.03mol×2

3

=0.01mol，
故答案為：0.01mol；
（3）依據質量守恒可知，物質中不含有結晶水，
n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）=0.01：0.03：0.08：0.005=2：6：16：1，故該堿式碳酸鹽的化學式為Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃，
故答案為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃．

點評：本題考查物質的量的計算，難度中等．注意堿式碳酸鹽與鹽酸反應過程中先中和堿，再和碳酸鹽生成碳酸氫鹽，然后才會放出CO₂氣體．