Question

(12分)达喜[Al_aMg_b(OH)_c(CO₃)_d·xH₂O]常用于中和胃酸。

（1）1 mol达喜与足量的盐酸完全反应后生成水的物质的量为________(用含x等字母的代数式表示)。

（2）达喜化学式中a、b、c、d的关系为a＋b________c＋d(填“>”、“＝”或“<”)。

（3）已知在常温下溶液中Al^3＋、Mg^2＋、AlO₂^-的浓度与溶液pH的关系如图所示。为测定达喜的组成，进行了下列实验：

①取达喜6.02 g研碎，缓慢加入2.00 mol·L^－1盐酸使其溶解，当加入盐酸85.00 mL时开始产生CO₂，加入盐酸至90.00 mL时正好反应完全。

②在①所得溶液中加入适量的________(填“氨水”、“氢氧化铝”或“氯化镁”)以调节溶液的pH至5.0～7.0，使有关离子完全沉淀。

③将②产生的全部沉淀过滤、洗涤，灼烧至恒重，称量为1.02 g。

请通过计算确定达喜的化学式(写出计算过程)。

Answer

（1）x+c+d（2分） （2）＜（2分） （3）② 氨水 （2分）

③盐酸的总物质的量：2.00mol•L－1×0.09L = 0.18mol

产生CO2消耗盐酸的物质的量：（0.09-0.085）L×2.00 mol•L－1×2=0.02mol

CO32－的物质的量：0.02mol÷2=0.01 mol

6.02g达喜中OH－的物质的量：0.18mol-0.02mol=0.16mol

6.02g达喜中Al3+的物质的量：1.02g÷102g/mol×2=0.02mol

6.02g达喜中Mg2+的物质的量：[0.01 mol×2+0.16mo×l-0.02mol×3]÷2=0.06mol

6.02g达喜中H2O的物质的量：

[6.02g-0.16mol×17g/mol-0.01mol×60g/mol-0.06mol×24g/mol-0.02mol×27g/mol]÷18g/mol=0.04mol

n(Al3+):n(Mg2+):n(OH－):n(CO32－):n(H2O)= 0.02mol:0.06mol:0.16mol:0.01mol:0.04mol=2: 6: 16: 1: 4

达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3)•4H2O（每求出一种微粒给1分，写出化学式1分）

【解析】

试题分析：（1）氢氧根与氢离子反应生成水，碳酸根与氢离子反应生成水，则1 mol达喜与足量的盐酸完全反应后生成水的物质的量为 (x+c+d)mol。

（2）根据化合价代数和为0可知3a+2b＝c+2d，则a+b＝(c+2d-a)/2，则a＋b—c—d＝(c+2d-a)/2—c—d＝—（a+c）/2＜0，则a＋b＜c＋d。

（3）②由于不能再引入铝元素和镁元素，则在①所得溶液中加入适量的氨水以调节溶液的pH至5.0～7.0，使有关离子完全沉淀。

③盐酸的总物质的量：2.00mol•L－1×0.09L = 0.18mol

产生CO2消耗盐酸的物质的量：（0.09-0.085）L×2.00 mol•L－1×2=0.02mol

CO32－的物质的量：0.02mol÷2=0.01 mol

6.02g达喜中OH－的物质的量：0.18mol-0.02mol=0.16mol

6.02g达喜中Al3+的物质的量：1.02g÷102g/mol×2=0.02mol

6.02g达喜中Mg2+的物质的量：[0.01 mol×2+0.16mo×l-0.02mol×3]÷2=0.06mol

6.02g达喜中H2O的物质的量：

[6.02g-0.16mol×17g/mol-0.01mol×60g/mol-0.06mol×24g/mol-0.02mol×27g/mol]÷18g/mol=0.04mol

n(Al3+):n(Mg2+):n(OH－):n(CO32－):n(H2O)= 0.02mol:0.06mol:0.16mol:0.01mol:0.04mol=2: 6: 16: 1: 4

达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3)•4H2O

考点：考查物质组成的有关分析、判断与计算