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17.铝碳酸镁[AlaMgb•(CO3)c•(OH)d•eH2O于治疗慢性胃炎.现称取一定质量铝碳酸镁样品,溶于50mL2mol•L -1的盐酸(过量),收集到气体112mL(标准情况);往所得溶液中加入40mL3mol•L-1的NaOH溶液,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥、称量得固体1.74g;再将滤液稀释到100mL.测得溶液中OH-的浓度为0.1mol•L-1.由计算可以确定d与a的比值为(  )
A.4B.6C.8D.12

分析 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=$\frac{m}{M}$计算出氢氧化镁的物质的量,从而得出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;n(OH-):n(CO32-)计算出的值.

解答 解:50mL的2mol/L盐酸中含有HCl的物质的量为:n(HCl)=2mol/L×0.05L=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)=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,根据C原子守恒,样品中含有0.005molCO32-;
由于反应后氢氧根离子过量,则1.74g沉淀为氢氧化镁的质量,则氢氧化镁的物质的量为:$\frac{1.74g}{58g/mol}$=0.03mol,40mL 3mol•L-1的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为:3mol/L×0.04L=0.12mol,
反应后溶液中氢氧根离子的物质的量为:n(OH-)=0.1 L×0.1 mol•L-1=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,根据元素守恒,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-0.04-0.06mol-0.01mol,解得:x=0.08mol,
n(OH-):n(Al3+)=0.08mol:0.01mol=8:1,
故选C.

点评 本题考查了混合物反应的计算,题目难度中等,明确发生反应原理为解答关键,注意掌握质量守恒在化学计算中的应用,试题计算量较大,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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