Question

【題目】平達喜是常用的中和胃酸的藥物，它的化學成分是AlxMgy(OH)zCO3·nH2O，其中氫元素的質量分數為0.040。取該堿式鹽3.01g，加入2.0mol/L鹽酸使其溶解，當逐滴加入鹽酸42.5mL時，開始產生CO2，加入鹽酸至45.0mL時正好反應完全。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、洗滌，沉淀物進行干燥后重1.74g。請計算該試樣中：

（1）碳酸根的物質的量_____________；

（2）鎂離子的物質的量_____________；

（3）通過計算確定該物質的化學組成為___________。

Answer 1

【答案】0.005mol 0.03mol Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O

【解析】

⑴按照方程式HCO3－ ＋ H+ = H2O＋ CO2↑計算生成二氧化碳消耗鹽酸的物質的量，根據碳元素守恒得碳酸根的物質的量。

⑵生成氫氧化鎂的沉淀質量為1.74g，計算氫氧化鎂的物質的量，再根據守恒得鎂離子的物質的量。

⑶先計算n(OH－)，再根據n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)和根據電荷守恒求出n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)：n(Al3+)的比例，根據碳酸根物質的量求摩爾質量求出n值。

⑴CO32－ ＋ 2H+ = H2O＋ CO2↑生成二氧化碳消耗鹽酸的物質的量為2.0mol/L × 0.0025L = 0.005mol；根據碳元素守恒得碳酸根的物質的量為0.005mol；故答案為：0.005mol。

⑵生成氫氧化鎂的沉淀質量為1.74g，物質的量為，鎂離子的物質的量為0.03mol；故答案為：0.03mol。

⑶n(OH－) = 2.0mol/L× 0.0425L = 0.085mol,因此n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)=0.085mol：0.005mol：0.03mol = 16:6:1，AlxMg6(OH)16CO3·nH2O，再根據電荷守恒(+3)x+(+2)×6+(-1)×16+(-2)×1 = 0，得到x = 2，根據碳酸根物質的量求摩爾質量，27×2 + 24×6 + 17×16 + 48 + 18×n=602，n = 4；因此化學式為Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O；故答案為Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。