Question

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0.42gNaHCO₃，胃舒平每片含0.26gAl（OH）₃．中和胃酸時，3片小蘇打片相當于胃舒平

 

片．
（2）達喜是鋁碳酸鎂咀嚼片，化學式為AlxMg_y（OH）_zCO₃?nH₂O，相對分子質量602．
①取該堿式鹽3.01g，加入1.00mol?L^-1鹽酸使其溶解，當加入鹽酸85.0mL時開始產生CO₂，加入鹽酸至90.0mL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是

 

．
②在上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過量氫氧化鈉，加入氫氧化鈉物質的量和得到沉淀的物質的量的關系如圖所示，則達喜的化學式是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據方程式找出氫氧化鋁與碳酸氫鈉之間的關系；
（2）堿式碳酸鹽與鹽酸反應過程中先中和堿，再和碳酸鹽生成碳酸氫鹽，然后才會放出CO₂氣體，涉及到的化學反應有：
①OH^-+H⁺=H₂O；
②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
利用質量守恒，結合化學方程式計算．

解答：解：（1）設相當于氫氧化鋁的片數為y
由方程式Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O和NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
得關系式Al（OH）₃～3HCl～3NaHCO₃
         78             3×84
         0.26g×y      0.42g×3

78

0.26g×y

=

3×84

0.42g×3

y=1.5片
故答案為：1.5；
（2）①該堿式鹽3.01g的物質的量為

3.01

602

=0.005mol，
當加入鹽酸85mL時，開始產生CO₂，加入鹽酸至90.0mL時正好反應完全，
所發生的反應分別為：①OH^-+H⁺=H₂O；
②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
可得n（CO₂）=n（CO₃^2-）=5×10^-3L×1mol/L=0.005mol，
而中和OH^-需要鹽酸85ml-5ml=80mL，所以n（OH^-）=80×10^-3L×1mol/L=0.08mol．
氫氧根與碳酸根的物質的量之比0.08mol：0.005mol=16：1．
故答案為：n（OH^-）：n（CO₃^2-）=16：1；
②由圖知，鋁離子的物質的量為1，溶解所需的氫氧根為3，鎂離子的物質的量為3，
n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=1：3
根據電荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）=0.08mol+2×0.005mol
解得n（Al³⁺）=0.01mol
n（Mg²⁺）=0.03mol
依據質量守恒，物質中含有結晶水：
3.01g-0.005mol×60g/mol-0.08mol×17g/mol-0.03mol×24g/mol-0.01mol×27g/mol=0.36g，
物質的量為

0.36g

18g/mol

=0.02mol，
綜合以上，該堿式碳酸鹽的化學式為Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O，
故答案為：Al₂Mg₆（OH）₁₆CO₃?4H₂O．

點評：本題考查物質的量的計算，題目難度中等，注意堿式碳酸鹽與鹽酸反應過程中先中和堿，再和碳酸鹽生成碳酸氫鹽，然后才會放出CO₂氣體，如果忽略該過程，就會使結果大相徑庭．