Question

15．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0.42 gNaHCO₃，2片小苏打片和胃酸完全反应（中和），被反应（中和）的氢离子的物质的量是多少？
（2）胃舒平每片含0.234 g Al（OH）₃．中和胃酸时，1片小苏打片相当于胃舒平多少片？
（3）某化学成分是可溶性的碱式碳酸盐的胃酸药物，表示为M_y（OH）_zCO₃•4H₂O，其中M代表某金属元素．取该碱式盐若干，逐滴加入某浓度的盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO₂，加入盐酸至45.0mL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（即z的值）．
（已知：OH^-优先于CO₃^2-与H⁺反应）

Answer 1

分析 （1）发生反应：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，根据方程式计算2片小苏打片和胃酸完全反应被反应（中和）的氢离子的物质的量；
（2）计算1片小苏打可以中和氢离子物质的量，再根据Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O计算氢氧化铝消耗氢离子的物质的量，最后根据消耗的氢离子的物质的量之比计算1片小苏打片相当于胃舒平的片数；
（3）加入盐酸生成二氧化碳，可知该药物为铝和镁的碱式碳酸盐，反应过程为：先发生H⁺+OH^-═H₂O，再发生CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，最后发生HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，从42.5mL～45.0mL消耗2.5mL盐酸，发生反应HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，根据方程式计算n（HCO₃^-）、n（CO₃^2-），进而计算HCO₃^-、CO₃^2-消耗的氢离子物质的量，进而计算n（OH^-），据此解答．

解答 解：（1）2片小苏打片中含有碳酸氢钠的质量为：0.42g×2=0.84g，
设被中和的HCl物质的量为n（HCl），
  NaHCO₃ +HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84g      1mol
0.84g  n（HCl）
n（HCl）=$\frac{1mol×0.84g}{84g}$=0.01mol，
则n（H⁺）=n（HCl）=0.01mol，
答：被反应（中和）的氢离子的物质的量为0.012；
（2）0.234g氢氧化铝的物质的量为：$\frac{0.234g}{78g/mol}$=0.003mol，
1片小苏打可以中和氢离子物质的量=0.01mol×$\frac{1}{2}$=0.005mol，即可以中和HCl为0.005mol，
Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
1         3
0.003    x
x=$\frac{0.003mol×3}{1}$=0.009mol
1片小苏打片相当于胃舒平的片数为：$\frac{0.005mol}{0.009mol}$=0.56，
答：1片小苏打片相当于胃舒平0.56片；
（3）加入盐酸生成二氧化碳，可知该药物为铝和镁的碱式碳酸盐，反应过程为：先发生H⁺+OH^-═H₂O，再发生CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，最后发生HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
从42.5mL～45.0mL消耗2.5mL盐酸，其物质的量=0.0025L×2mol/L=0.005mol，则：
HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
0.005mol 0.005mol
     CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-
0.005mol 0.005mol 0.005mol
故与氢氧根反应的氢离子的物质的量为：0.045L×2mol/L-0.005mol-0.005mol=0.08mol，则：
     H⁺+OH^-═H₂O
0.08mol 0.08mol
故该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为：0.08mol：0.005mol=16：1，
答：该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为16：1．

点评 本题考查化学方程式的基本计算，题目难度中等，解答关键是正确写出化学方程式，试题体现了化学在生活中的应用，有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力．