Question

【題目】鋁碳酸鎂 [AlaMgb(CO3)c(OH)deH2O] 用于治療慢性胃炎。稱取3.01 g鋁碳酸鎂樣品，溶于50 mL 2 molL -1的鹽酸(過量)，收集到氣體112 mL(標準狀況)；往所得溶液中加入40 mL 3 molL-1的NaOH溶液，過濾，將所得沉淀洗滌、干燥、稱量得固體1.74 g；再將濾液稀釋到100 mL，測得溶液中OHˉ的濃度為0.1 molL -1。由計算可得e的值為

A. 4B. 5C. 7D. 8

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據生成二氧化碳的量計算出碳酸根離子的物質的量，氫氧化鈉過量，生成的沉淀為氫氧化鎂，根據n=計算出氫氧化鎂的物質的量，從而得出3.01 g樣品中含有的鎂離子的物質的量；反應后溶質為氯化鈉、偏鋁酸鈉和氫氧化鈉，根據電荷守恒計算出偏鋁酸根離子的物質的量，從而得出樣品中含有鋁離子的物質的量；設3.01 g樣品中含有氫氧根離子的物質的量為xmol，則：n(HCl)-2n(CO32-)-x=n總(OH-)-n剩余(OH-)-2n(Mg2+)-4n(Al3+)，據此計算出樣品中氫氧根離子的物質的量；然后根據質量守恒計算出3.01 g樣品中含有水的質量、物質的量，最后根據a:b:c:d:e= n(Al3+): n(Mg2+): n(CO32-): n(OH-):n(H2O)計算出e的值。

50 mL 2 molL -1的鹽酸中含有HCl的物質的量為：n(HCl)=2mol/L0.05L=0.1mol，則反應后的溶液中n(Cl-)=0.1mol，生成二氧化碳的物質的量為：n(CO2)==0.005mol，根據C原子守恒，3.01 g樣品中含有0.005mol CO32-；

因為反應后氫氧根離子過量，則1.74 g沉淀為氫氧化鎂的質量，則氫氧化鎂的物質的量為：=0.03mol，根據質量守恒可以知道，3.01g樣品中鎂離子的物質的量為0.03mol；

40 mL 3 molL-1的NaOH溶液中，氫氧化鈉的物質的量為：3mol/L0.04L=0.12mol，反應后溶液中氫氧根離子的物質的量為：n(OH-)=0.1L0.1mol/L=0.01mol，反應后溶液中的溶質為NaCl、NaAlO2、NaOH，根據離子電荷守衡：n(Cl-)+n(OH-)+n(AlO2-)=n(Na+)，則：n(AlO2-)=0.12mol-0.1mol-0.01mol=0.01mol，根據質量守恒，3.01g樣品中含有鋁離子的物質的量為0.01mol；

生成0.05mol二氧化碳需要消耗氯化氫0.1mol，0.01mol鋁離子轉化成偏鋁酸根離子需要消耗0.04mol氫氧根離子，生成0.03mol氫氧化鎂沉淀需要消耗0.06mol氫氧根離子，設3.01 g樣品中含有氫氧根離子的物質的量為x，則：0.1mol-0.01mol-x=0.12mol-0.04mol-0.06mol-0.01mol，計算得出：x=0.08mol，

3.01 g樣品中含有水的質量為3.01g-27g/mol0.01mol-24g/mol0.03mol-60g/mol0.005mol-17g/mol0.08mol=0.36g，水的物質的量為=0.02mol，

所以a:b:c:d:e= n(Al3+): n(Mg2+): n(CO32-):n(OH-):n(H2O)=

0.01mol:0.03mol:0.005mol:0.08mol:0.02mol=2:6:1:16:4，即：a=2、b=6、c=1、d=16、e=4，

故答案選A。