Question

  碱式碳酸铝镁[Mg_xAl_y（OH）_a（CO₃）_b?nH₂O]可做为塑料填料．为确定某碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
（1）称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成二氧化碳0.560L（标准状况），3.390g样品中含CO₃^2-

 

g．
（2）另取100.00g样品在空气中加热，固体质量随温度的变化如图所示（样品在270℃时已完全失去结晶水，600℃以上固体为金属氧化物的混合物）．
①100.00g样品中含结晶水

 

mol．
②100.00g样品中OH^-的物质的量是多少？（写出计算过程）
③通过计算推测该碱式碳酸铝镁的化学式

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：计算题

分析：（1）n（CO₂）=

0.560L

22.4L/mol

=0.025mol，二氧化碳来源于碳酸根离子，根据C原子守恒计算n（CO₃^2-）
，根据m=nM计算碳酸根离子质量；
（2）①样品在270℃时已完全失去结晶水，结晶水的质量=（100.00-73.45）g=26.55g，根据n=

m

M

计算水的物质的量；
②100.00g样品在270～600℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO₂和H₂O，m（CO₂）+m（H₂O）=73.45-37.02=36.43g，根据质量分数不变计算100.00g该物质分解生成二氧化碳质量，从而计算氢氧根离子生成水的质量，从而计算氢氧根离子的物质的量；
③根据电荷守恒、质量守恒计算x、y，从而确定化学式．

解答： 解：（1）n（CO₂）=

0.560L

22.4L/mol

=0.025mol，二氧化碳来源于碳酸根离子，根据C原子守恒得n（CO₃^2-）=n（CO₂）=0.025mol，则m（CO₃^2-）=nM=0.025mol×60g/mol=1.5g，
故答案为：1.5；
（2）①样品在270℃时已完全失去结晶水，结晶水的质量=（100.00-73.45）g=26.55g，n（H₂O）=

m

M

=

26.55g

18g/mol

=1.475mol，故答案为：1.475；  
②100.00g样品在270～600℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO₂和H₂O，m（CO₂）+m（H₂O）=73.45-37.02=36.43g，
其中m（CO₂）=

0.560L

22.4L/mol

×44g/mol÷3.39g×100g=32.45g，m（H₂O）=36.43-32.45=3.98g，
n（H₂O）=

3.98g

18g/mol

=0.2212mol，
根据H原子守恒得n（OH^-）=2n（H₂O）=0.4424mol，
答：100.00g样品中OH^-的物质的量是0.4424mol；
③根据电荷守恒得2x+3y=0.4424×1+2×

32.45

44

 I，
根据质量守恒得40x+0.5×102y=37.02   II      
联合I、II得x=0.7374mol、y=0.1476mol，
x：y：a：b：n=0.7374mol：0.1476mol：0.4424mol：0.7374mol：

32.45g

44g/mol

：1.475mol=5：1：3：5：10，
所以其化学式为Mg₅Al（OH）₃（CO₃）₅?10H₂O[或Mg_0.7374Al_0.1476（OH） _0.4424（CO₃）_32.45/44?1.475H₂O也得分]，
故答案为：Mg₅Al（OH）₃（CO₃）₅?10H₂O．

点评：本题考查探究物质的组成，侧重考查分析、计算能力，明确各个过程发生的反应是解本题关键，知道100.00g样品中二氧化碳质量的计算方法，难点是化学式的确定，题目难度中等．