Question

9．小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物．
（1）小苏打片每片含0.42gNaHCO₃，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是
001mol．
（2）胃舒平每片含0.135g Al（OH）₃．中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平5.8片．
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐．
①取该碱式碳酸盐2.20g，加入2.0mol•L^-1盐酸使其溶解，当加入盐酸30mL时开始产生CO₂，加入盐酸至35mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比5：1．
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.16g，试推测该碱式盐的化学式Mg₂Al（OH）₅CO₃．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸氢钠的质量求氯化氢的物质的量；
（2）根据方程式找出氢氧化铝与碳酸氢钠之间的关系；
（3）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；
②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
利用质量守恒，结合化学方程式计算．

解答 解：（1）设被中和的HCl的物质的量为x mol，
    NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
    84g   1mol
 0.42g×2   x
则：$\frac{84g}{0.42g×2}$=$\frac{1mol}{xmol}$，
解得：x=0.01，
故答案为：0.01mol；
（2）设相当于氢氧化铝的片数为y
由方程式Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O和NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
得关系式Al（OH）₃～3HCl～3NaHCO₃
         78             3×84
        0.135g×y      0.42g×6
则：$\frac{78}{0.135g×y}$=$\frac{3×84}{0.42g×6}$，
解得：y=5.8，
故答案为：5.8；
（3）①当加入盐酸30mL时，开始产生CO₂，加入盐酸至35mL时正好反应完全，
所发生的反应分别为：①OH^-+H⁺=H₂O；
②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
可得n（CO₂）=n（CO₃^2-）=（35-30）×10^-3L×2mol/L=0.01mol，
而中和OH^-需要盐酸：30mL-5mL=25mL，所以n（OH^-）=25×10^-3L×2mol/L=0.05mol，
则n（OH^-）：n（CO₃^2-）=0.05mol：0.01mol=5：1，
故答案为：5：1；
②加入过量的氢氧化钠得沉淀Mg（OH）₂1.16g，
n（Mg²⁺）=n（Mg（OH）₂）=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol，
根据电荷守恒，3n（Al³⁺）+2n（Mg²⁺）=n（OH^-）+2n（CO₃^2-）
则：n（Al³⁺）=$\frac{0.05mol+0.01mol×2-0.02mol×2}{3}$=0.01mol．
依据质量守恒可得：0.01mol×60g/mol-0.05mol×17g/mol-0.02mol×24g/mol-0.01mol×27g/mol=2.20g，说明该碱式盐中不含其它成分，
n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）=0.02mol：0.01mol：0.05mol：0.01mol=2：1：5：1，
则该碱式碳酸盐的化学式为：Mg₂Al（OH）₅CO₃，
故答案为：Mg₂Al（OH）₅CO₃．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，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，如果忽略该过程，就会使结果大相径庭，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．