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（含有结晶水），其中氢元素的质量分数为0.040．取该碱式

Answer 1

解题思路：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↑；

利用质量守恒，结合化学方程式计算．

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-）=2.5×10^-3L×2mol/L=0.005mol，

而中和OH^-需要盐酸42.5ml-2.5ml=40mL，所以n（OH^-）=40×10^-3L×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）=[1.74g/58g/mol]=0.03mol，

根据电荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）

则：n（Al³⁺）=[0.08mol+0.005mol×2−0.03mol×2/3]=0.01mol．

依据质量守恒，物质中含有结晶水：

3.01g-0.005mol×60g/mol-0.08mol×17g/mol-0.03mol×24g/mol-0.01mol×27g/mol=0.36g，

物质的量为[0.36g/18g/mol]=0.02mol，

综合以上，该碱式碳酸盐的化学式为Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．

答：（1）碳酸根的物质的量为0.005mol；

（2）镁离子的物质的量为0.03mol；

（3）氢氧根离子和铝离子的物质的量分别为0.08mol、0.01mol；

（4）碱式碳酸盐的化学式为Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．

点评：

本题考点： 物质的量的相关计算．

考点点评： 本题考查物质的量的计算，题目难度中等，注意该题中氢元素的质量分数是个干扰因素，因为碱式碳酸盐中氢氧根和结晶水都含有氢元素，所以根据氢元素不能得出任何结果．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，如果忽略该过程，就会使结果大相径庭．