Question

17．X是一種堿式碳酸鎂鋁，現(xiàn)取一定質(zhì)量的樣品，逐漸加入某濃度鹽酸充分反應(yīng)，加至87.5mL時(shí)，產(chǎn)生氣體的體積為112.0mL（標(biāo)況），繼續(xù)加鹽酸至90mL時(shí)反應(yīng)完全，又產(chǎn)生氣體112.0mL（標(biāo)況）．在最后所得溶液中滴加過(guò)量的NaOH溶液，得到的白色沉淀洗滌干燥稱重為3.48g．（已知A1（0H）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O）
（1）求所用鹽酸的物質(zhì)的量的濃度；
（2）求X中Mg與A1的物質(zhì)的量之比；
（3）求X的化學(xué)式．

Answer 1

分析 堿式碳酸鎂鋁與鹽酸反應(yīng)，首先是氫氧根離子反應(yīng)，然后是碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子與氫離子反應(yīng)生成二氧化碳，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，而從鹽酸體積87.5mL到90mL時(shí)，90-87.5=2.5ml的鹽酸與碳酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化碳，在最后所得溶液中滴加過(guò)量的NaOH溶液，得到的白色沉淀洗滌干燥稱重為3.48g，也就是氫氧化鎂的質(zhì)量，所以物質(zhì)的量為：$\frac{3.48g}{58g/mol}$=0.06mol，由此分析解答．

解答 解：堿式碳酸鎂鋁與鹽酸反應(yīng)，首先是氫氧根離子反應(yīng)，然后是碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子與氫離子反應(yīng)生成二氧化碳，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，而從鹽酸體積87.5mL到90mL時(shí)，90-87.5=2.5ml的鹽酸與碳酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化碳，在最后所得溶液中滴加過(guò)量的NaOH溶液，得到的白色沉淀洗滌干燥稱重為3.48g，也就是氫氧化鎂的質(zhì)量，所以物質(zhì)的量為：$\frac{3.48g}{58g/mol}$=0.06mol，
（1）由反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，二氧化碳的物質(zhì)的量與鹽酸的物質(zhì)的量相等，鹽酸的物質(zhì)的量的濃度：$\frac{\frac{112×1{0}^{-3}}{22.4}mol}{2.5×1{0}^{-3}L}$=2mol/l，答：鹽酸的物質(zhì)的量的濃度是2mol/l；
（2）恰好完全反應(yīng)生成溶質(zhì)為氯化鋁和氯化鎂，而氯化鎂的物質(zhì)的量為0.06mol，所以氯化鋁的物質(zhì)的量為：$\frac{90×1{0}^{-3}×2mol-0.06×2}{3}$=0.02mol，所以X中Mg與A1的物質(zhì)的量之比0.06：0.02=3：1，答：X中Mg與A1的物質(zhì)的量之比為3：1；
（3）根據(jù)電荷守恒，得n（OH^-）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺）-2n（CO₃^2-）=2×0.06+3×0.02-2×0.01=0.2，所以n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）=0.06：0.02：0.2：0.01=6：2：20：1，所以化學(xué)式為：Mg₆Al₂（OH）₂₀CO₃，答：X的化學(xué)式為Mg₆Al₂（OH）₂₀CO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查相關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，學(xué)生要清楚碳酸根離子與氫氧根離子共存時(shí)鹽酸首先與氫氧根離子反，然后與碳酸根離子反應(yīng)生成碳酸氫根，還注意電荷守恒的應(yīng)用，有一定的難度．