Question

【題目】達(dá)喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O】常用于中和胃酸。

（1）1 mol達(dá)喜與足量的鹽酸完全反應(yīng)后生成水的物質(zhì)的量為 mol（用含x等字母的代數(shù)式表示）。

（2）達(dá)喜化學(xué)式中a、b、c、d的關(guān)系為a＋b c＋d（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）已知在常溫下溶液中Al3＋、Mg2＋、AlO2-的濃度與溶液pH的關(guān)系如上圖所示。為測(cè)定達(dá)喜的組成，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

① 取達(dá)喜6.02 g研碎，緩慢加入2.00 mol·L－1鹽酸使其溶解，當(dāng)加入鹽酸85.00 mL時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生CO2，加入鹽酸至90.00 mL時(shí)正好反應(yīng)完全。

② 在①所得溶液中加入適量的 （填“氨水”、“氫氧化鋁”或“氯化鎂”）以調(diào)節(jié)溶液的pH至5.0～7.8，使有關(guān)離子完全沉淀。

③ 將②產(chǎn)生的全部沉淀過(guò)濾、洗滌，灼燒至恒重，稱(chēng)量為1.02 g。確定達(dá)喜的化學(xué)式為_(kāi)__________，并簡(jiǎn)要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)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）達(dá)喜的化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【解析】

試題分析：（1）設(shè)達(dá)喜的系數(shù)為1，根據(jù)質(zhì)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，由氧原子個(gè)數(shù)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，則該反應(yīng)生成的水為 (3a+2b+c+2x)/2或 (2d+2c+2x)/2mol=(c+d+x)mol；（2）達(dá)喜中鋁、鎂元素的化合價(jià)分別為+2、+3，OH-、CO32-的化合價(jià)分別為-1、-2，由化合價(jià)代數(shù)和為0可得：3a+2b-c-2d=0，轉(zhuǎn)化為2(a＋b)－2(c＋d)＝－(a＋c)<0，則a＋b<c＋d；（3）②加入Al(OH)3或MgO時(shí)，最多只能將溶液pH調(diào)為7，要將溶液調(diào)成堿性，必須加堿，備選只有氨水滿(mǎn)足；

③ 鹽酸的總物質(zhì)的量：2.00 mol·L－1×0.09 L＝0.18 mol

產(chǎn)生CO2消耗鹽酸的物質(zhì)的量：(0.09－0.085)L×2.00 mol·L－1×2＝0.02 mol

CO32-的物質(zhì)的量：0.02 mol÷2＝0.01 mol

6.02 g達(dá)喜中OH－的物質(zhì)的量：0.18 mol－0.02 mol＝0.16 mol

6.02 g達(dá)喜中Al3＋的物質(zhì)的量：＝0.02 mol

6.02 g達(dá)喜中Mg2＋的物質(zhì)的量：＝0.06 mol

6.02 g達(dá)喜中H2O的物質(zhì)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

達(dá)喜的化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16(CO3) ·4H2O

【考點(diǎn)地位】本題主要是考查了物質(zhì)的組成的測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究。

【名師點(diǎn)晴】本題以達(dá)喜【AlaMgb(OH)c(CO3)d ·xH2O】的組成測(cè)定為載體，側(cè)重考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、元素守恒法、化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和規(guī)則、、根據(jù)信息書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算及實(shí)驗(yàn)方案的分析評(píng)價(jià)等知識(shí)。考查了學(xué)生對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況。考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析，解決具體的化學(xué)問(wèn)題的能力。化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，高考化學(xué)試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橘x分較高，今后復(fù)習(xí)備考多加關(guān)注。題目難度中等偏上。