题目内容

17．达喜[AlaMgb（OH）c（CO3）d•xH2O]常用于中和胃酸．
（1）1mol达喜与足量的盐酸完全反应后生成水的物质的量为x+c+d（用含x等字母的代数式表示）．
（2）达喜化学式中a、b、c、d的关系为a+b＜c+d（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）已知在常温下溶液中Al3+、Mg2+、Al${{O}_{2}}^{-}$的浓度与溶液pH的关系如图所示．为测定达喜的组成，进行了下列实验：
①取达喜6.02g研碎，缓慢加入2.00mol•L-1盐酸使其溶解，当加入盐酸85.00mL时开始产生CO2，加入盐酸至90.00mL时正好反应完全．
②在①所得溶液中加入适量的氨水（填“氨水”、“氢氧化铝”或“氯化镁”）以调节溶液的pH至5.0～7.0，使有关离子完全沉淀．
③将②产生的全部沉淀过滤、洗涤，灼烧至恒重，称量为1.02g．请通过计算确定达喜的化学式（写出计算过程）．

分析 （1）1mol达喜中含cmolOH-、dmolCO32-，xmolH2O，与盐酸反应均生成水；
（2）化合物中遵循电荷守恒，则3a+2b=c+2d；
（3）实验①加入90mL盐酸，恰好溶液，产生溶液中溶质为氯化铝、氯化镁，实验②加氨水使Al3+转化为沉淀，此时Mg2+没有转化为沉淀，溶液中溶质为NaCl、MgCl2，由实验③可知，1.02g为氧化铝的质量，以此计算．

解答 解：（1）1mol达喜中含cmolOH-、dmolCO32-，xmolH2O，与盐酸反应均生成水，由原子守恒可知，生成水的物质的量为（x+c+d）mol，故答案为：x+c+d；
（2）化合物中遵循电荷守恒，则3a+2b=c+2d，阳离子带的电荷大于阴离子带的电荷，则阳离子的数目小，即a+b＜c+d，故答案为：＜；
（3）②由图可知，调节溶液的pH至5.0～7.0，镁离子没有转化为沉淀，只有铝离子转化为沉淀，则①所得溶液中加入适量的氨水调节pH，故答案为：氨水；
③盐酸的总物质的量为2.00mol•L-1×0.09L=0.18mol，
产生CO2消耗盐酸的物质的量为（0.09-0.085）L×2.00 mol•L-1×2=0.02mol，
CO32-的物质的量为0.02mol÷2=0.01 mol，
由①可知加入盐酸后先中和掉OH-，然后将CO32转变成HCO3-，后加入的盐酸再与HCO3-反应生成CO2，故n（Cl-）=n（OH-）+2n（CO32-），故n（OH-）=0.18mol-0.01mol×2=0.16mol，
n（Al3+）=2n（Al2O3）=2×$\frac{1.02g}{102g/mol}$=0.02mol，
由电荷守恒2n（Mg2+）+3n（Al3+）=n（OH-）+2n（CO32-），故2n（Mg2+）=0.16mol+0.01mol×2-0.02mol×3=0.12mol，故n（Mg2+）=0.06mol，
m（H2O）=6.02g-0.6g-2.72g-1.44g-0.54g=0.72g，故n（H2O）=$\frac{0.72g}{18g/mol}$=0.04 mol，
则n（Al3+）：n（Mg2+）：n（OH-）：n（CO32-）：n（H2O）=0.02：0.06：0.16：0.01：0.04=2：6：16：1：4，达喜的组成为Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O，
答：达喜的组成为Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O．

点评 本题考查化学反应的有关计算，为高频考点，注意利用守恒进行计算是解答的关键，注意理解守恒思想，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．除去瓷器表面污垢可以选用热的烧碱溶液
B．溶质质量分数：医用酒精＞食醋＞生理盐水
C．绚丽缤纷的烟花是因添加了钾、钠、钙、铜等金属元素的焰色反应形成的
D．研制开发燃料电池汽车，降低机动车尾气污染，某种程度上可以减少PM2.5污染
8．海洋是地球上最广阔的水体的总称，其含水量约占地球上总水量的97%．
（1）海水中含有许多化学物质，不能直接饮用，所以将海水转化为淡水是一项重大科研课题．电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图所示，电渗析法淡化海水时阴极室可获得的重要化工原料有氢气、氢氧化钠．
（2）海水中含有大量的NaCl，盐田法仍是目前海水制盐的主要方法．盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池，建盐田必须在BC处建立（填写序号）．
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（3）盐田中所得为粗盐，若想用粗盐制烧碱，需对所用食盐水进行两次精制．第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子，流程如下：
粗盐水$\stackrel{过量BaCl_{2}溶液}{→}$$\stackrel{过量Na_{2}CO_{3}溶液}{→}$$\stackrel{过量NaOH溶液}{→}$$\stackrel{过滤}{→}$滤液$→_{调pH}^{盐酸}$第一次精制食盐水
已知：20°C部分沉淀的溶解度（g）如下表：
CaSO4CaCO3BaSO4BaCO3
2.6×10-27.8×10-42.4×10-41.7×10-3
①检测Fe3+是否除尽的方法是取过程 III的滤液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变色证明Fe3+已经沉淀干净，反之没除净．
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（4）工业上通常以NaCl、CO2 和 NH3 为原料制取纯碱，请写出第一步制取NaHCO3的化学方程式NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl．
（5）工业制得的纯碱常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数．样品m克$→_{溶解}^{H_{2}O}$溶液$→_{过滤}^{过量BaCl_{2}溶液}$沉淀$→_{洗涤}^{H_{2}O}$$\stackrel{低温烘干、冷却、称量}{→}$固体n克
①检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液于试管中，加入稀H2SO4溶液（或AgNO3（HNO3）溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净；若无白色沉淀，则沉淀已洗涤干净；
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5．铜的硫化物可用于冶炼金属铜．为测定某试样中Cu2S、CuS的质量分数，进行如下实验：
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（3）计算试样中Cu2S和CuS的质量分数（写出计算过程）．
12．下列有关说法正确的是（　　）
A．电解精炼铜时，电解液CuSO4溶液的物质的量浓度不变
B．NaClO溶液中通入少量CO2后，ClO-水解程度增大，溶液碱性增强
C．SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（aq）在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0
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2．W、X、Y、Z是四种短周期元素，其原子序数依次增大．已知甲是由其中三种元素组成的化合物，25℃时0.1mo1．L-1甲溶液的pH为13．X元素的气态氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物反应生成盐．下列说法中，正确的是（　　）
A．原子半径大小的比较：r（X）＞r（Y）＞r（Z）
B．元素Y、Z的简单离子的电子层结构不同
C．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比元素Y的强
D．只含W、X、Y三种元素的化合物中，有离子化合物，也有共价化合物
9．往含0.2mol NaOH和0.1mol Ba（OH）2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72L（标准状况下），则在这一过程中，下列有关溶液中离子总物质的量（n）随通入CO2气体体积（V）的变化曲线中正确的是（离子水解忽略不计）（　　）
A．B．C．D．
6．镍及其化合物应用广泛
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸收涂层．试写出基态镍原子的核外电子排布式[Ar]3d84s2
（2）丁二酮肟 （）  常用于检验Ni：在一定条件下，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图1所示．
①该结构中，氮镍之间形成的化学键是配位键，从原子轨道重叠的方式看，碳氮之间的共价键类型为σ键π键
②该结构组成元素中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N，碳原子的杂化类型有sp3、sp2
③该结构中，氧氮两元素之间除共价键外还可能存在氢键
（3）Ni（CO）4是一种无色液体，沸点为42.1℃，熔点为-19.3℃．Ni（CO）4的晶体类型是分子晶体
请写出一种由第二周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式
（4）金属镍与镧（La）形成合金是一种良好的诸氢配料，图2是一种镍镧合金储氢后的晶胞结构示意图，该合金储氢后，含1mol La的合金可吸附H2的数目为3×6.02×1023或3NA．
7．如图1a～f分别表示由H、C、N、Na、Si、Cu元素组成的单质，其中c、d均为热和电的良导体．单质分别对应的
熔点如图所示：
（1）从电负性角度分析，C、Si和N元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为N＞C＞Si；
（2）图中d单质对应元素原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1．用价层电子对互斥理论推断，单质a、b、f对应的元素以原子个数比1：1：1形成的分子中化学键的键角为180°．
（3）a与b的元素形成的10电子中性分子X，X溶于水后的溶液滴入到含d元素高价离子的溶液中至过量，生成的含d元素离子的化学式为[Cu（NH3）4]2+．
（4）上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸分子的结构模型（原子共平面）如图2：则可判断该元素原子（中心原子）的杂化方式是sp2杂化．氮化硅是一种高温陶瓷材料，硬度大、熔点高、化学性质稳定，其基本结构单元如图3，则其化学式为Si3N4．

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