题目内容
今有某一种碱金属的两种碳酸盐和碱土金属（第ⅡA族）的一种不溶性碳酸盐组成的混合物，取其7.560g与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344L（标况下），另取等质量的原混合物，加水搅拌，可滤出不溶性盐1.420g．取过滤后滤液的1/10体积，向其中缓慢滴加浓度为0.2500mol/L盐酸，并同时记录放出的CO2体积（标况下）和消耗盐酸的体积，得如图所示的曲线；
（a）试计算确定这两种碱金属碳酸盐的化学式及其物质的量；
（b）将滤出的不溶性盐（1.420g）投入到浓度为2.500mol/L的盐酸中，当完全反应时，耗去盐酸16.00mL，试计算确定原不溶性碳酸盐的化学式及其物质的量．
考点：有关混合物反应的计算
专题：计算题
分析：（a）设该碱金属的两种碳酸盐为MHCO3、M2CO3，结合反应曲线及题干数据计算出这两种碱金属碳酸盐的化学式及其物质的量；
（b）先根据“7.560g与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344L（标况下）”计算出该不溶性碳酸盐的物质的量，通过讨论得出该盐为碱式盐，然后根据摩尔质量计算出其化学式．
（b）先根据“7.560g与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344L（标况下）”计算出该不溶性碳酸盐的物质的量，通过讨论得出该盐为碱式盐，然后根据摩尔质量计算出其化学式．
解答：
解：（a）设该碱金属的两种碳酸盐为MHCO3、M2CO3，
另取等质量的原混合物，加水搅拌，可滤出不溶性盐1.420g，该不溶性盐为NCO3，
则7.560g混合物中含有MHCO3、M2CO3的质量为：7.560g-1.420g=6.14g，
过滤后的滤液中含有MHCO3、M2CO3，开始加入HCl后，M2CO3先与HCl反应生成MHCO3，则滤液的1/10体积中的M2CO3消耗的HCl的物质的量为：0.2500mol/L×0.012L=0.003mol，则M2CO3的物质的量为0.003mol；从12mL到32mL总共消耗了20mLHCl，则原混合物中MHCO3的物质的量为：0.2500mol/L×0.02L-0.003mol=0.002mol，则原混合物中MHCO3、M2CO3的物质的量分别为：n（MHCO3）=0.002mol×10=0.02mol，n（M2CO3）=0.003mol×10=0.03mol，
设碱金属M的相对原子质量为x，根据质量列式为：（61+x）g/mol×0.02mol+（60+2x）g/mol×0.03mol=6.14g，解得：x=39，
所以该碱金属为K，n（KHCO3）=0.02mol、n（K2CO3）=0.03mol，
答：这两种碱金属碳酸盐的化学式为：KHCO3、K2CO3，其物质的量分别为0.02mol、0.03mol；
（b）取其7.560g与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344L（标况下），二氧化碳的物质的量为：
=0.06mol，
根据C原子守恒，该碱土金属（第ⅡA族）的不溶性碳酸盐的物质的量为：0.06mol-0.02mol-0.03mol=0.01mol，
该碱土金属（第ⅡA族）的不溶性碳酸盐摩尔质量为：
=142g/mol，
该0.01mol不溶性碳酸盐消耗盐酸的物质的量为：2.500mol/L×0.016L=0.04mol，而正盐最多消耗0.02mol氯化氢，所以该该碱土金属的碳酸盐为碱式碳酸盐，设其化学式为：N2（OH）2CO3，则：2N=（142-60-17×2），其相对原子质量为：24，为Mg元素，其化学式为：Mg2（OH）2CO3，物质的量为0.01mol，
答：原不溶性碳酸盐的化学式为Mg2（OH）2CO3，其物质的量为0.01mol．
另取等质量的原混合物，加水搅拌，可滤出不溶性盐1.420g，该不溶性盐为NCO3，
则7.560g混合物中含有MHCO3、M2CO3的质量为：7.560g-1.420g=6.14g，
过滤后的滤液中含有MHCO3、M2CO3，开始加入HCl后，M2CO3先与HCl反应生成MHCO3，则滤液的1/10体积中的M2CO3消耗的HCl的物质的量为：0.2500mol/L×0.012L=0.003mol，则M2CO3的物质的量为0.003mol；从12mL到32mL总共消耗了20mLHCl，则原混合物中MHCO3的物质的量为：0.2500mol/L×0.02L-0.003mol=0.002mol，则原混合物中MHCO3、M2CO3的物质的量分别为：n（MHCO3）=0.002mol×10=0.02mol，n（M2CO3）=0.003mol×10=0.03mol，
设碱金属M的相对原子质量为x，根据质量列式为：（61+x）g/mol×0.02mol+（60+2x）g/mol×0.03mol=6.14g，解得：x=39，
所以该碱金属为K，n（KHCO3）=0.02mol、n（K2CO3）=0.03mol，
答：这两种碱金属碳酸盐的化学式为：KHCO3、K2CO3，其物质的量分别为0.02mol、0.03mol；
（b）取其7.560g与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344L（标况下），二氧化碳的物质的量为：
| 1.344L |
| 22.4L/mol |
根据C原子守恒，该碱土金属（第ⅡA族）的不溶性碳酸盐的物质的量为：0.06mol-0.02mol-0.03mol=0.01mol，
该碱土金属（第ⅡA族）的不溶性碳酸盐摩尔质量为：
| 1.42g |
| 0.01mol |
该0.01mol不溶性碳酸盐消耗盐酸的物质的量为：2.500mol/L×0.016L=0.04mol，而正盐最多消耗0.02mol氯化氢，所以该该碱土金属的碳酸盐为碱式碳酸盐，设其化学式为：N2（OH）2CO3，则：2N=（142-60-17×2），其相对原子质量为：24，为Mg元素，其化学式为：Mg2（OH）2CO3，物质的量为0.01mol，
答：原不溶性碳酸盐的化学式为Mg2（OH）2CO3，其物质的量为0.01mol．
点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度较大，注意掌握常见碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的方程式，本题中（b）为难点、易错点，需要通过题中数据讨论得出该不溶性盐为碱式盐，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．
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