Question

【題目】達喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O】常用于中和胃酸。

（1）1 mol達喜與足量的鹽酸完全反應后生成水的物質的量為 mol（用含x等字母的代數式表示）。

（2）達喜化學式中a、b、c、d的關系為a＋b c＋d（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）已知在常溫下溶液中Al3＋、Mg2＋、AlO2-的濃度與溶液pH的關系如上圖所示。為測定達喜的組成，進行了下列實驗：

① 取達喜6.02 g研碎，緩慢加入2.00 mol·L－1鹽酸使其溶解，當加入鹽酸85.00 mL時開始產生CO2，加入鹽酸至90.00 mL時正好反應完全。

② 在①所得溶液中加入適量的 （填“氨水”、“氫氧化鋁”或“氯化鎂”）以調節溶液的pH至5.0～7.8，使有關離子完全沉淀。

③ 將②產生的全部沉淀過濾、洗滌，灼燒至恒重，稱量為1.02 g。確定達喜的化學式為___________，并簡要寫出計算過程。

Answer 1

【答案】（1）(3a+2b+c+2x)/2或x＋c＋d（2分）

（2）＜（1分）（3）氨水（1分）達喜的化學式為Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【解析】

試題分析：（1）設達喜的系數為1，根據質量守恒定律可得：1 AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O + (3a+2b)HCl = a AlCl3 + b MgCl2 + d CO2↑ + (3a+2b+c+2x)/2 H2O，由氧原子個數守恒可得：c+3d+x=2d+(3a+2b+c+2x)/2，解得：d=1.5a+b-0.5c或2d=3a+2b-c，則該反應生成的水為 (3a+2b+c+2x)/2或 (2d+2c+2x)/2mol=(c+d+x)mol；（2）達喜中鋁、鎂元素的化合價分別為+2、+3，OH-、CO32-的化合價分別為-1、-2，由化合價代數和為0可得：3a+2b-c-2d=0，轉化為2(a＋b)－2(c＋d)＝－(a＋c)<0，則a＋b<c＋d；（3）②加入Al(OH)3或MgO時，最多只能將溶液pH調為7，要將溶液調成堿性，必須加堿，備選只有氨水滿足；

③ 鹽酸的總物質的量：2.00 mol·L－1×0.09 L＝0.18 mol

產生CO2消耗鹽酸的物質的量：(0.09－0.085)L×2.00 mol·L－1×2＝0.02 mol

CO32-的物質的量：0.02 mol÷2＝0.01 mol

6.02 g達喜中OH－的物質的量：0.18 mol－0.02 mol＝0.16 mol

6.02 g達喜中Al3＋的物質的量：＝0.02 mol

6.02 g達喜中Mg2＋的物質的量：＝0.06 mol

6.02 g達喜中H2O的物質的量：

＝0.04 mol

n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(OH－)∶n(CO32-)∶n(H2O)

＝0.02 mol∶0.06 mol∶0.16 mol∶0.01 mol∶0.04 mol＝2∶6∶16∶1∶4

達喜的化學式為Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【考點地位】本題主要是考查了物質的組成的測定實驗方案設計與探究。

【名師點晴】本題以達喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O】的組成測定為載體，側重考查了化學方程式的書寫、元素守恒法、化合物中各元素化合價代數和規則、、根據信息書寫化學方程式、根據化學方程式計算及實驗方案的分析評價等知識。考查了學生對常見物質性質的掌握情況。考查了學生應用所學知識進行必要的分析，解決具體的化學問題的能力。化學實驗實驗為基礎的科學，高考化學試題中對實驗能力的考查賦分較高，今后復習備考多加關注。題目難度中等偏上。