Question

（8分）平達(dá)喜是常用的中和胃酸的藥物，它的化學(xué)成分是可以表示為：Mg_xAl_y(OH)_zCO₃·nH₂O，其中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.040。取該堿式鹽30.1g，加熱完全分解會產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體。加入2.0mol·L^－1鹽酸450mL使其正好完全溶解。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(jìn)行干燥后重17.4g。該試樣中：
（1）碳酸根的物質(zhì)的量；（2）鎂離子的物質(zhì)的量；
（3）氫氧根離子的物質(zhì)的量；（4）堿式碳酸鹽的化學(xué)式。

Answer 1

（1）0.05  (2)0.3  (3)0.8  (4)Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃.4H₂O(每小題2分，共8分)

解析試題分析：
（1）加熱完全分解會產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體是CO₂，物質(zhì)的量是0.05mol，碳酸根的物質(zhì)的量是0.05mol；
（2）加入過量的氫氧化鈉得沉淀Mg（OH）₂17.4g，
n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=17.4/58mol=0.3mol
（3）當(dāng)加入鹽酸至450mL時正好反應(yīng)完全，所發(fā)生的反應(yīng)分別為：①OH^-+H⁺=H₂O；②CO₃^2-+2H⁺═H₂O+CO₂↑，與CO₃^2-反應(yīng)的鹽酸是0.1mol，而中和OH^-需要鹽酸0.9-0.1mol=0.8mol，
所以n（OH^-）=0.8mol。
（4）根據(jù)電荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）
則：n（Al³⁺）= （0.8mol+0.05mol×2-0.3mol×2）/3= 0.1mol
依據(jù)質(zhì)量守恒，物質(zhì)中含有結(jié)晶水：
30.1g-0.05mol×60g/mol-0.8mol×17g/mol-0.3mol×24g/mol-0.1mol×27g/mol=3.6g，
H₂O物質(zhì)的量為3.6/18mol=0.2mol
綜合以上，該堿式碳酸鹽的化學(xué)式為Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O
考點(diǎn)：物質(zhì)的量計(jì)算
點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的量的計(jì)算，題目難度中等，注意該題中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是個干擾因素，因?yàn)閴A式碳酸鹽中氫氧根和結(jié)晶水都含有氫元素，所以根據(jù)氫元素不能得出任何結(jié)果．堿式碳酸鹽與鹽酸反應(yīng)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，如果忽略該過程，就會出錯。