Question

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

（1）1 mol达喜与足量的盐酸完全反应后生成水的物质的量为 mol（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＋、AlO2-的浓度与溶液pH的关系如上图所示。为测定达喜的组成，进行了下列实验：

① 取达喜6.02 g研碎，缓慢加入2.00 mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸85.00 mL时开始产生CO2，加入盐酸至90.00 mL时正好反应完全。

② 在①所得溶液中加入适量的 （填“氨水”、“氢氧化铝”或“氯化镁”）以调节溶液的pH至5.0～7.8，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1.02 g。确定达喜的化学式为___________，并简要写出计算过程。

Answer 1

【答案】（1）(3a+2b+c+2x)/2或x＋c＋d（2分）

（2）＜（1分）（3）氨水（1分）达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【解析】

试题分析：（1）设达喜的系数为1，根据质量守恒定律可得：1 AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O + (3a+2b)HCl = a AlCl3 + b MgCl2 + d CO2↑ + (3a+2b+c+2x)/2 H2O，由氧原子个数守恒可得：c+3d+x=2d+(3a+2b+c+2x)/2，解得：d=1.5a+b-0.5c或2d=3a+2b-c，则该反应生成的水为 (3a+2b+c+2x)/2或 (2d+2c+2x)/2mol=(c+d+x)mol；（2）达喜中铝、镁元素的化合价分别为+2、+3，OH-、CO32-的化合价分别为-1、-2，由化合价代数和为0可得：3a+2b-c-2d=0，转化为2(a＋b)－2(c＋d)＝－(a＋c)<0，则a＋b<c＋d；（3）②加入Al(OH)3或MgO时，最多只能将溶液pH调为7，要将溶液调成碱性，必须加碱，备选只有氨水满足；

③ 盐酸的总物质的量：2.00 mol·L－1×0.09 L＝0.18 mol

产生CO2消耗盐酸的物质的量：(0.09－0.085)L×2.00 mol·L－1×2＝0.02 mol

CO32-的物质的量：0.02 mol÷2＝0.01 mol

6.02 g达喜中OH－的物质的量：0.18 mol－0.02 mol＝0.16 mol

6.02 g达喜中Al3＋的物质的量：＝0.02 mol

6.02 g达喜中Mg2＋的物质的量：＝0.06 mol

6.02 g达喜中H2O的物质的量：

＝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

达喜的化学式为Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【考点地位】本题主要是考查了物质的组成的测定实验方案设计与探究。

【名师点晴】本题以达喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O】的组成测定为载体，侧重考查了化学方程式的书写、元素守恒法、化合物中各元素化合价代数和规则、、根据信息书写化学方程式、根据化学方程式计算及实验方案的分析评价等知识。考查了学生对常见物质性质的掌握情况。考查了学生应用所学知识进行必要的分析，解决具体的化学问题的能力。化学实验实验为基础的科学，高考化学试题中对实验能力的考查赋分较高，今后复习备考多加关注。题目难度中等偏上。