平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐（含有结晶水），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-1盐

题型：不详难度：来源：

平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐（含有结晶水），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^-1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，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）氢氧根离子和铝离子的物质的量；
（4）写出碱式碳酸盐的化学式．

答案

当加入盐酸42.5mL时，开始产生CO₂，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，
所发生的反应分别为：①OH^-+H⁺=H₂O；
②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
可得n（CO₂）=n（CO₃^2-）=2.5×10^-3L×2mol/L=0.005mol，
而中和OH^-需要盐酸42.5ml-2.5ml=40mL，所以n（OH^-）=40×10^-3L×2mol/L=0.08mol．
加入过量的氢氧化钠得沉淀Mg（OH）₂1.74g，
n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=

1.74g

58g/mol

=0.03mol，
根据电荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）
则：n（Al³⁺）=

0.08mol+0.005mol×2-0.03mol×2

3

=0.01mol．
依据质量守恒，物质中含有结晶水：
3.01g-0.005mol×60g/mol-0.08mol×17g/mol-0.03mol×24g/mol-0.01mol×27g/mol=0.36g，
物质的量为

0.36g

18g/mol

=0.02mol，
综合以上，该碱式碳酸盐的化学式为Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．
答：（1）碳酸根的物质的量为0.005mol；
（2）镁离子的物质的量为0.03mol；
（3）氢氧根离子和铝离子的物质的量分别为0.08mol、0.01mol；
（4）碱式碳酸盐的化学式为Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃•4H₂O．