【題目】達喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O】常用于中和胃酸。

(1)1 mol達喜與足量的鹽酸完全反應后生成水的物質的量為 mol(用含x等字母的代數(shù)式表示)。

(2)達喜化學式中a、b、c、d的關系為a+b c+d(填“>”、“=”或“<”)。

(3)已知在常溫下溶液中Al3+、Mg2+、AlO2-的濃度與溶液pH的關系如上圖所示。為測定達喜的組成,進行了下列實驗:

取達喜6.02 g研碎,緩慢加入2.00 mol·L-1鹽酸使其溶解,當加入鹽酸85.00 mL時開始產生CO2,加入鹽酸至90.00 mL時正好反應完全。

在①所得溶液中加入適量的 (填“氨水”、“氫氧化鋁”或“氯化鎂”)以調節(jié)溶液的pH至5.0~7.8,使有關離子完全沉淀。

將②產生的全部沉淀過濾、洗滌,灼燒至恒重,稱量為1.02 g。確定達喜的化學式為___________,并簡要寫出計算過程。

【答案】(1)(3a+2b+c+2x)/2x+c+d(2分)

(2)<(1分)(3)氨水(1分)達喜的化學式為Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【解析】

試題分析(1)設達喜的系數(shù)為1,根據(jù)質量守恒定律可得:1 AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O + (3a+2b)HCl = a AlCl3 + b MgCl2 + d CO2 + (3a+2b+c+2x)/2 H2O,由氧原子個數(shù)守恒可得:c+3d+x=2d+(3a+2b+c+2x)/2,解得d=1.5a+b-0.5c2d=3a+2b-c,則該反應生成的水為 (3a+2b+c+2x)/2 (2d+2c+2x)/2mol=(c+d+x)mol;(2)達喜中鋁、鎂元素的化合價分別為+2、+3,OH-CO32-的化合價分別為-1、-2,由化合價代數(shù)和為0可得:3a+2b-c-2d=0,轉化為2(a+b)-2(c+d)=-(a+c)<0,a+b<c+d;(3)加入Al(OH)3MgO,最多只能將溶液pH調為7,要將溶液調成堿性,必須加堿,備選只有氨水滿足

鹽酸的總物質的量:2.00 mol·L-1×0.09 L=0.18 mol

產生CO2消耗鹽酸的物質的量:(0.09-0.085)L×2.00 mol·L-1×2=0.02 mol

CO32-的物質的量:0.02 mol÷2=0.01 mol

6.02 g達喜中OH的物質的量:0.18 mol-0.02 mol=0.16 mol

6.02 g達喜中Al3+的物質的量=0.02 mol

6.02 g達喜中Mg2+的物質的量=0.06 mol

6.02 g達喜中H2O的物質的量:

=0.04 mol

n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n(OH)∶n(CO32-)∶n(H2O)

=0.02 mol∶0.06 mol∶0.16 mol∶0.01 mol∶0.04 mol=2∶6∶16∶1∶4

達喜的化學式為Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【考點地位】本題主要是考查了物質的組成的測定實驗方案設計與探究。

【名師點晴】本題以達喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O的組成測定為載體,側重考查了化學方程式的書寫、元素守恒法、化合物中各元素化合價代數(shù)和規(guī)則、、根據(jù)信息書寫化學方程式、根據(jù)化學方程式計算及實驗方案的分析評價等知識。考查了學生對常見物質性質的掌握情況。考查了學生應用所學知識進行必要的分析,解決具體的化學問題的能力;瘜W實驗實驗為基礎的科學,高考化學試題中對實驗能力的考查賦分較高,今后復習備考多加關注。題目難度中等偏上。

練習冊系列答案
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試推斷:

該溶液中以上離子一定存在的有__________,一定不存在的有__________。

上述溶液中至少由_____________________(填化學式)等溶質混合而成,其物質的量比為__________

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