Question

【题目】铝碳酸镁 [AlaMgb(CO3)c(OH)deH2O] 用于治疗慢性胃炎。称取3.01 g铝碳酸镁样品，溶于50 mL 2 molL -1的盐酸(过量)，收集到气体112 mL(标准状况)；往所得溶液中加入40 mL 3 molL-1的NaOH溶液，过滤，将所得沉淀洗涤、干燥、称量得固体1.74 g；再将滤液稀释到100 mL，测得溶液中OHˉ的浓度为0.1 molL -1。由计算可得e的值为

A. 4B. 5C. 7D. 8

Answer 1

【答案】A

【解析】

根据生成二氧化碳的量计算出碳酸根离子的物质的量，氢氧化钠过量，生成的沉淀为氢氧化镁，根据n=计算出氢氧化镁的物质的量，从而得出3.01 g样品中含有的镁离子的物质的量；反应后溶质为氯化钠、偏铝酸钠和氢氧化钠，根据电荷守恒计算出偏铝酸根离子的物质的量，从而得出样品中含有铝离子的物质的量；设3.01 g样品中含有氢氧根离子的物质的量为xmol，则：n(HCl)-2n(CO32-)-x=n总(OH-)-n剩余(OH-)-2n(Mg2+)-4n(Al3+)，据此计算出样品中氢氧根离子的物质的量；然后根据质量守恒计算出3.01 g样品中含有水的质量、物质的量，最后根据a:b:c:d:e= n(Al3+): n(Mg2+): n(CO32-): n(OH-):n(H2O)计算出e的值。

50 mL 2 molL -1的盐酸中含有HCl的物质的量为：n(HCl)=2mol/L0.05L=0.1mol，则反应后的溶液中n(Cl-)=0.1mol，生成二氧化碳的物质的量为：n(CO2)==0.005mol，根据C原子守恒，3.01 g样品中含有0.005mol CO32-；

因为反应后氢氧根离子过量，则1.74 g沉淀为氢氧化镁的质量，则氢氧化镁的物质的量为：=0.03mol，根据质量守恒可以知道，3.01g样品中镁离子的物质的量为0.03mol；

40 mL 3 molL-1的NaOH溶液中，氢氧化钠的物质的量为：3mol/L0.04L=0.12mol，反应后溶液中氢氧根离子的物质的量为：n(OH-)=0.1L0.1mol/L=0.01mol，反应后溶液中的溶质为NaCl、NaAlO2、NaOH，根据离子电荷守衡：n(Cl-)+n(OH-)+n(AlO2-)=n(Na+)，则：n(AlO2-)=0.12mol-0.1mol-0.01mol=0.01mol，根据质量守恒，3.01g样品中含有铝离子的物质的量为0.01mol；

生成0.05mol二氧化碳需要消耗氯化氢0.1mol，0.01mol铝离子转化成偏铝酸根离子需要消耗0.04mol氢氧根离子，生成0.03mol氢氧化镁沉淀需要消耗0.06mol氢氧根离子，设3.01 g样品中含有氢氧根离子的物质的量为x，则：0.1mol-0.01mol-x=0.12mol-0.04mol-0.06mol-0.01mol，计算得出：x=0.08mol，

3.01 g样品中含有水的质量为3.01g-27g/mol0.01mol-24g/mol0.03mol-60g/mol0.005mol-17g/mol0.08mol=0.36g，水的物质的量为=0.02mol，

所以a:b:c:d:e= n(Al3+): n(Mg2+): n(CO32-):n(OH-):n(H2O)=

0.01mol:0.03mol:0.005mol:0.08mol:0.02mol=2:6:1:16:4，即：a=2、b=6、c=1、d=16、e=4，

故答案选A。