Question

【題目】達喜是常用的中和胃酸的藥物。達喜的化學成分是含結晶水的鋁鎂堿式鹽。取該堿式鹽3.01g，加入2.00mol/L鹽酸使其溶解，當加入鹽酸42.5mL時開始產生CO2，加入鹽酸至45.0mL時正好反應完全。

(1)計算該堿式鹽樣品中氫氧根與碳酸根的物質的量之比

(2)若達喜中鎂、鋁元素的物質的量之比為3:1，則H元素的質量分數為_______。

Answer 1

【答案】n(OH-):n(CO32-)=16:1 4.00%

【解析】考查化學計算，（1）發生的反應是H＋＋OH－=H2O、CO32－＋H＋=HCO3－、HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑，當加入鹽酸42.5mL時開始出現沉淀，加入鹽酸45.0mL時，正好反應完全，此階段發生的反應是HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑，即n(HCO3－)=(45.0－42.5)×10－3×2mol=0.005mol，根據碳元素守恒，n(CO32－)=n(HCO3－)=0.005mol，CO32－→HCO3－時消耗H＋的物質的量為0.005mol，n(OH－)=(42.5×10－3×2－0.005)mol=0.08mol，因此n(OH－):n(CO32－)=0.08:0.005=16:1；（2）鎂、鋁元素物質的量之比為3：1，令鎂元素物質的量為3xmol，鋁元素物質的量為xmol，根據化合價的代數和為0，則有6x＋3x=0.08＋0.005×2，解得x=0.01mol，結晶水的質量為(3.01－0.03×24－0.01×27－0.08×17－0.005×60)g=0.36g，n(H2O)=0.36/18mol=0.02mol，因此H元素質量分數為(0.08×1＋0.02×2)/3.01×100%=4.00%。