Question

平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐．取该碱式盐2.65g，加入2.0mol?L^-1盐酸使其溶解，当逐滴加入盐酸至42.5mL时，开始产生CO₂，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全．若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g．请计算该试样中：
（1）碳酸根的物质的量为

 

；镁离子的物质的量为

 

；
（2）铝离子的物质的量为

 

；
（3）写出该碱式碳酸盐的化学式

 

．

Answer 1

考点：复杂化学式的确定

专题：计算题

分析：（1）碱式碳酸盐与盐酸反应过程中先中和碱，再和碳酸盐生成碳酸氢盐，然后才会放出CO₂气体，涉及到的化学反应有：①OH^-+H⁺=H₂O；②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；依此进行计算；
（2）根据电荷守恒进行计算；
（3）物质的量之比等于原子个数比，依此书写化学式．

解答： 解：（1）当加入盐酸42.5mL时，开始产生CO₂，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，
所发生的反应分别为：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^-需要盐酸42.5ml-2.5ml=40mL，所以n（OH^-）=0.04L×2mol/L=0.08mol；
加入过量的氢氧化钠得沉淀Mg（OH）₂1.74g，n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=

1.74

58

=0.03mol，
故答案为：0.005mol；0.03mol；          
（2）根据电荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）
则：n（Al³⁺）=

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

3

=

0.08mol+0.005mol×2-0.03mol×2

3

=0.01mol，
故答案为：0.01mol；
（3）依据质量守恒可知，物质中不含有结晶水，
n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）=0.01：0.03：0.08：0.005=2：6：16：1，故该碱式碳酸盐的化学式为Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃，
故答案为：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃．

点评：本题考查物质的量的计算，难度中等．注意碱式碳酸盐与盐酸反应过程中先中和碱，再和碳酸盐生成碳酸氢盐，然后才会放出CO₂气体．