Question

  堿式碳酸鋁鎂[Mg_xAl_y（OH）_a（CO₃）_b?nH₂O]可做為塑料填料．為確定某堿式碳酸鋁鎂的組成，進行如下實驗：
（1）稱取3.390g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成二氧化碳0.560L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），3.390g樣品中含CO₃^2-

 

g．
（2）另取100.00g樣品在空氣中加熱，固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示（樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水，600℃以上固體為金屬氧化物的混合物）．
①100.00g樣品中含結(jié)晶水

 

mol．
②100.00g樣品中OH^-的物質(zhì)的量是多少？（寫出計算過程）
③通過計算推測該堿式碳酸鋁鎂的化學(xué)式

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：計算題

分析：（1）n（CO₂）=

0.560L

22.4L/mol

=0.025mol，二氧化碳來源于碳酸根離子，根據(jù)C原子守恒計算n（CO₃^2-）
，根據(jù)m=nM計算碳酸根離子質(zhì)量；
（2）①樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水，結(jié)晶水的質(zhì)量=（100.00-73.45）g=26.55g，根據(jù)n=

m

M

計算水的物質(zhì)的量；
②100.00g樣品在270～600℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進一步受熱分解放出CO₂和H₂O，m（CO₂）+m（H₂O）=73.45-37.02=36.43g，根據(jù)質(zhì)量分數(shù)不變計算100.00g該物質(zhì)分解生成二氧化碳質(zhì)量，從而計算氫氧根離子生成水的質(zhì)量，從而計算氫氧根離子的物質(zhì)的量；
③根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒計算x、y，從而確定化學(xué)式．

解答： 解：（1）n（CO₂）=

0.560L

22.4L/mol

=0.025mol，二氧化碳來源于碳酸根離子，根據(jù)C原子守恒得n（CO₃^2-）=n（CO₂）=0.025mol，則m（CO₃^2-）=nM=0.025mol×60g/mol=1.5g，
故答案為：1.5；
（2）①樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水，結(jié)晶水的質(zhì)量=（100.00-73.45）g=26.55g，n（H₂O）=

m

M

=

26.55g

18g/mol

=1.475mol，故答案為：1.475；  
②100.00g樣品在270～600℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進一步受熱分解放出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，
根據(jù)H原子守恒得n（OH^-）=2n（H₂O）=0.4424mol，
答：100.00g樣品中OH^-的物質(zhì)的量是0.4424mol；
③根據(jù)電荷守恒得2x+3y=0.4424×1+2×

32.45

44

 I，
根據(jù)質(zhì)量守恒得40x+0.5×102y=37.02   II      
聯(lián)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，
所以其化學(xué)式為Mg₅Al（OH）₃（CO₃）₅?10H₂O[或Mg_0.7374Al_0.1476（OH） _0.4424（CO₃）_32.45/44?1.475H₂O也得分]，
故答案為：Mg₅Al（OH）₃（CO₃）₅?10H₂O．

點評：本題考查探究物質(zhì)的組成，側(cè)重考查分析、計算能力，明確各個過程發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，知道100.00g樣品中二氧化碳質(zhì)量的計算方法，難點是化學(xué)式的確定，題目難度中等．