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，其中氢元素的质量分数为0.040。取该碱式盐3.01g，加入2.0mol·L^－1盐酸使其溶解，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。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。试通过计算推测该碱式盐的化学式。

Answer 1

n(CO₃^2－)=0.005mol（2分），n(OH^－)=0.08mol（2分），
n[Mg(OH)₂]＝1.74g58g/mol=0.03mol（2分），n(Al^3＋)=0.01mol（2分），
碱式盐中含有结晶水（1分），碱式盐的化学式为：Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O（1分）。

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，可得n（CO₂）=n（CO₃^2-）=2.5×10-3×2=0.005mol,而中和OH-需要盐酸42.5-2.5=40mL，所以n（OH^-）=40×10-3×2=0.08mol。加入过量的氢氧化钠得沉淀Mg（OH）₂1.74g，n（Mg²⁺）=1.74/58=0.03mol，根据电荷守恒，n（Al³⁺）=（0.08+0.005×2-0.03×2）/3=0.01mol。依据质量守恒，物质中含有结晶水3.01-0.005×60-0.08×17-0.03×24-0.01×27=0.36g， 0.02mol，综合以上，该碱式碳酸盐的化学式为Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O。