Question

15．小蘇打、胃舒平、達喜都是常用的中和胃酸的藥物．
（1）小蘇打片每片含0.42 gNaHCO₃，2片小蘇打片和胃酸完全反應（中和），被反應（中和）的氫離子的物質的量是多少？
（2）胃舒平每片含0.234 g Al（OH）₃．中和胃酸時，1片小蘇打片相當于胃舒平多少片？
（3）某化學成分是可溶性的堿式碳酸鹽的胃酸藥物，表示為M_y（OH）_zCO₃•4H₂O，其中M代表某金屬元素．取該堿式鹽若干，逐滴加入某濃度的鹽酸使其溶解，當加入鹽酸42.5 mL時開始產生CO₂，加入鹽酸至45.0mL時正好反應完全，計算該堿式鹽樣品中氫氧根與碳酸根的物質的量之比（即z的值）．
（已知：OH^-優先于CO₃^2-與H⁺反應）

Answer 1

分析 （1）發生反應：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，根據方程式計算2片小蘇打片和胃酸完全反應被反應（中和）的氫離子的物質的量；
（2）計算1片小蘇打可以中和氫離子物質的量，再根據Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O計算氫氧化鋁消耗氫離子的物質的量，最后根據消耗的氫離子的物質的量之比計算1片小蘇打片相當于胃舒平的片數；
（3）加入鹽酸生成二氧化碳，可知該藥物為鋁和鎂的堿式碳酸鹽，反應過程為：先發生H⁺+OH^-═H₂O，再發生CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，最后發生HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，從42.5mL～45.0mL消耗2.5mL鹽酸，發生反應HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，根據方程式計算n（HCO₃^-）、n（CO₃^2-），進而計算HCO₃^-、CO₃^2-消耗的氫離子物質的量，進而計算n（OH^-），據此解答．

解答 解：（1）2片小蘇打片中含有碳酸氫鈉的質量為：0.42g×2=0.84g，
設被中和的HCl物質的量為n（HCl），
  NaHCO₃ +HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84g      1mol
0.84g  n（HCl）
n（HCl）=$\frac{1mol×0.84g}{84g}$=0.01mol，
則n（H⁺）=n（HCl）=0.01mol，
答：被反應（中和）的氫離子的物質的量為0.012；
（2）0.234g氫氧化鋁的物質的量為：$\frac{0.234g}{78g/mol}$=0.003mol，
1片小蘇打可以中和氫離子物質的量=0.01mol×$\frac{1}{2}$=0.005mol，即可以中和HCl為0.005mol，
Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
1         3
0.003    x
x=$\frac{0.003mol×3}{1}$=0.009mol
1片小蘇打片相當于胃舒平的片數為：$\frac{0.005mol}{0.009mol}$=0.56，
答：1片小蘇打片相當于胃舒平0.56片；
（3）加入鹽酸生成二氧化碳，可知該藥物為鋁和鎂的堿式碳酸鹽，反應過程為：先發生H⁺+OH^-═H₂O，再發生CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，最后發生HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
從42.5mL～45.0mL消耗2.5mL鹽酸，其物質的量=0.0025L×2mol/L=0.005mol，則：
HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
0.005mol 0.005mol
     CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-
0.005mol 0.005mol 0.005mol
故與氫氧根反應的氫離子的物質的量為：0.045L×2mol/L-0.005mol-0.005mol=0.08mol，則：
     H⁺+OH^-═H₂O
0.08mol 0.08mol
故該堿式鹽樣品中氫氧根與碳酸根的物質的量之比為：0.08mol：0.005mol=16：1，
答：該堿式鹽樣品中氫氧根與碳酸根的物質的量之比為16：1．

點評 本題考查化學方程式的基本計算，題目難度中等，解答關鍵是正確寫出化學方程式，試題體現了化學在生活中的應用，有利于培養學生的分析、理解能力及化學計算能力．