Question

平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是Al_xMg_y(OH)_zCO₃·nH₂O，其中氢元素的质量分数为0.040。取该碱式盐3.01g，加入2.0mol/L盐酸使其溶解，当逐滴加入盐酸42.5mL时，开始产生CO₂，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全。若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤、洗涤，沉淀物进行干燥后重1.74g。请计算该试样中：

（1）碳酸根的物质的量_____________；

（2）镁离子的物质的量_____________；

（3）通过计算确定该物质的化学组成为___________。

Answer

0.005mol 0.03mol Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O

【解析】

⑴按照方程式HCO3－ ＋ H+ = H2O＋ CO2↑计算生成二氧化碳消耗盐酸的物质的量，根据碳元素守恒得碳酸根的物质的量。

⑵生成氢氧化镁的沉淀质量为1.74g，计算氢氧化镁的物质的量，再根据守恒得镁离子的物质的量。

⑶先计算n(OH－)，再根据n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)和根据电荷守恒求出n(OH－)：n(CO32－)：n(Mg2+)：n(Al3+)的比例，根据碳酸根物质的量求摩尔质量求出n值。

⑴CO32－ ＋ 2H+ = H2O＋ CO2↑生成二氧化碳消耗盐酸的物质的量为2.0mol/L × 0.0025L = 0.005mol；根据碳元素守恒得碳酸根的物质的量为0.005mol；故答案为：0.005mol。

⑵生成氢氧化镁的沉淀质量为1.74g，物质的量为，镁离子的物质的量为0.03mol；故答案为：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，再根据电荷守恒(+3)x+(+2)×6+(-1)×16+(-2)×1 = 0，得到x = 2，根据碳酸根物质的量求摩尔质量，27×2 + 24×6 + 17×16 + 48 + 18×n=602，n = 4；因此化学式为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O；故答案为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。