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.取该碱式盐2.65g,加入2.0mol•L-1盐酸使其溶解,当逐滴加入盐酸至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)碳酸根的物质的量为______;镁离子的物质的量为______;(2)铝离子的物质的量为______;(3)写出该碱式碳酸盐的化学式______.

问题描述:

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.取该碱式盐2.65g,加入2.0mol•L-1盐酸使其溶解,当逐滴加入盐酸至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)碳酸根的物质的量为______;镁离子的物质的量为______;
(2)铝离子的物质的量为______;
(3)写出该碱式碳酸盐的化学式______.

(1)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;②CO32-+H+═HCO3-;③HCO3-+H+═H2O+CO2↑;
可得n(CO2)=n(CO32-)=(0.045-0.0425)=0.0025L×2mol/L=0.005mol,
而中和OH-需要盐酸42.5ml-2.5ml=40mL,所以n(OH-)=0.04L×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)=

1.74
58
=0.03mol,
故答案为:0.005mol;0.03mol;          
(2)根据电荷守恒,3n(Al3+)+2n(Mg2+)=n(OH-)+2n(CO32-
则:n(Al3+)=
n(OH)+2n(CO32−)−2n(Mg2+)
3
=
0.08mol+0.005mol×2−0.03mol×2
3
=0.01mol,
故答案为:0.01mol;
(3)依据质量守恒可知,物质中不含有结晶水,
n(Al3+):n(Mg2+):n(OH-):n(CO32-)=0.01:0.03:0.08:0.005=2:6:16:1,故该碱式碳酸盐的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3
故答案为:Al2Mg6(OH)16CO3
答案解析:(1)碱式碳酸盐与盐酸反应过程中先中和碱,再和碳酸盐生成碳酸氢盐,然后才会放出CO2气体,涉及到的化学反应有:①OH-+H+=H2O;②CO32-+H+═HCO3-;③HCO3-+H+═H2O+CO2↑;依此进行计算;
(2)根据电荷守恒进行计算;
(3)物质的量之比等于原子个数比,依此书写化学式.
考试点:复杂化学式的确定.
知识点:本题考查物质的量的计算,难度中等.注意碱式碳酸盐与盐酸反应过程中先中和碱,再和碳酸盐生成碳酸氢盐,然后才会放出CO2气体.