Question

17．鋁碳酸鎂[Al_aMg_b•（CO₃）_c•（OH）_d•eH₂O于治療慢性胃炎．現(xiàn)稱取一定質(zhì)量鋁碳酸鎂樣品，溶于50mL2mol•L ^-1的鹽酸（過量），收集到氣體112mL（標(biāo)準(zhǔn)情況）；往所得溶液中加入40mL3mol•L^-1的NaOH溶液，過濾，將所得沉淀洗滌、干燥、稱量得固體1.74g；再將濾液稀釋到100mL．測得溶液中OH^-的濃度為0.1mol•L^-1．由計(jì)算可以確定d與a的比值為（　　）

• A． 4
• B． 6
• C． 8
• D． 12

Answer 1

分析 根據(jù)生成二氧化碳的量計(jì)算出碳酸根離子的物質(zhì)的量，氫氧化鈉過量，生成的沉淀為氫氧化鎂，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算出氫氧化鎂的物質(zhì)的量，從而得出樣品中含有的鎂離子的物質(zhì)的量；反應(yīng)后溶質(zhì)為氯化鈉、偏鋁酸鈉和氫氧化鈉，根據(jù)電荷守恒計(jì)算出偏鋁酸根離子的物質(zhì)的量，從而得出樣品中含有鋁離子的物質(zhì)的量；設(shè)樣品中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量為xmol，則：n（HCl）-2n（CO₃^2-）-x=n_總（OH^-）-n_剩余（OH^-）-2n（Mg²⁺）-4n（Al³⁺），據(jù)此計(jì)算出樣品中氫氧根離子的物質(zhì)的量；n（OH^-）：n（CO₃^2-）計(jì)算出的值．

解答 解：50mL的2mol/L鹽酸中含有HCl的物質(zhì)的量為：n（HCl）=2mol/L×0.05L=0.1mol，則反應(yīng)后的溶液中n（Cl^-）=0.1mol，
生成二氧化碳的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，根據(jù)C原子守恒，樣品中含有0.005molCO₃^2-；
由于反應(yīng)后氫氧根離子過量，則1.74g沉淀為氫氧化鎂的質(zhì)量，則氫氧化鎂的物質(zhì)的量為：$\frac{1.74g}{58g/mol}$=0.03mol，40mL 3mol•L^-1的NaOH溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：3mol/L×0.04L=0.12mol，
反應(yīng)后溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量為：n（OH^-）=0.1 L×0.1 mol•L^-1=0.01mol，
反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂、NaOH，根據(jù)離子電荷守衡：n（Cl^-）+n（OH^-）+n（AlO₂^-）=n（Na⁺），則：n（AlO₂^-）=0.12mol-0.1mol-0.01mol=0.01mol，根據(jù)元素守恒，樣品中含有鋁離子的物質(zhì)的量為0.01mol；
生成0.05mol二氧化碳需要消耗氯化氫0.1mol，0.01mol鋁離子轉(zhuǎn)化成偏鋁酸根離子需要消耗0.04mol氫氧根離子，生成0.03mol氫氧化鎂沉淀需要消耗0.06mol氫氧根離子，設(shè)樣品中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量為x，則：0.1mol-0.01mol-x=0.12mol-0.04-0.06mol-0.01mol，解得：x=0.08mol，
n（OH^-）：n（Al³⁺）=0.08mol：0.01mol=8：1，
故選C．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題計(jì)算量較大，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．