题目内容
【题目】镁和铝的碱式碳酸盐是中和胃酸药物的主要成分。欲测定某种镁和铝的碱式碳酸盐的成分进行了以下实验,根据以下实验记录,回答下列问题:
(1)称取6.02g该碱式碳酸盐,加入4.0mol/L盐酸使其溶解,当加入42.5mL时开始产生CO2,当加入盐酸至45.0mL时恰好完全溶解,该碱式碳酸盐中OH-与CO32- 的物质的量之比n(OH-)︰n(CO32-)=__________;
(2)在上述碱式碳酸盐恰好完全溶解所得溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤,干燥(不分解)后得3.48g沉淀物。若该碱式碳酸盐中镁元素与氢元素的质量分数之比为6:1,试计算确定该碱式碳酸盐的化学式 __________________。
【答案】 16:1 Al2Mg6(OH)16(CO3). 4H2O
【解析】(1)当加入盐酸42.5mL时,开始产生CO2,加入盐酸至45.0mL时正好反应完全,可得n(CO2)=n(CO32-)=2.5×10-3×4=0.01mol,而中和OH-需要盐酸42.5-2.5=40mL,所以n(OH-)=40×10-3×4=0.16mol。该碱式碳酸盐中OH-与CO32- 的物质的量之比n(OH-)︰n(CO32-)=0.16mol:0.01mol=16:1;(2)在上述碱式碳酸盐恰好完全溶解所得溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤,干燥(不分解)后得3.48g沉淀物。沉淀物为氢氧化镁,则,根据上述分析可知,
,
,
,根据电荷守恒
,得
,则碱式碳酸盐的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3)xH2O,若该碱式碳酸盐中镁元素与氢元素的质量分数之比为6:1,则质量比为6:1,则有
=6,解得x=4,该碱式碳酸盐的化学式Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O。
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