题文
平达喜是常用的中和胃酸的药物,它的化学成分是可以表示为:MgxAly(OH)zCO3•nH2O,其中氢元素的质量分数为0.040.取该碱式盐30.1g,加热完全分解会产生标准状况下1.12L气体.加入2.0mol•L-1盐酸450mL使其正好完全溶解.若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后重17.4g.该试样中:
(1)碳酸根的物质的量;
(2)镁离子的物质的量;
(3)氢氧根离子的物质的量;
(4)碱式碳酸盐的化学式.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)取该碱式盐30.1g,加热完全分解会产生标准状况下1.12L气体为二氧化碳,物质的量为1.12L22.4L/mol=0.05mol,根据碳元素守恒可知n(CO32-)=n(CO2)=0.05mol,
答:碳酸根的物质的量为0.05mol;
(2)该碱式盐30.1g,溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠,过滤,沉淀物进行干燥后重17.4g,为氢氧化镁的质量,氢氧化镁的物质的量为17.4g58g/mol=0.3mol,根据镁元素守恒可知n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.3mol,答:镁离子的物质的量为0.3mol;
(3)该碱式盐30.1g,加入2.0mol•L-1盐酸450mL使其正好完全溶解,反应后溶液中溶质为氯化镁、氯化铝,根据电荷守恒可知n(Cl-)=n(OH-)+2n(CO32-),故n(OH-)=n(Cl-)-2n(CO32-)=0.45L×2mol/L-2×0.05mol=0.8mol,答:氢氧根的物质的量为0.8mol;
(4)碳酸根的物质的量为0.05mol,故30.1g该碱式盐的物质的量为0.05mol,
含有镁离子的物质的量为0.3mol,故0.05mol×x=0.3mol,则x=6,
由电荷守恒可知n(Cl-)=2n(Mg2+)+3n(Al3+),故n(Al3+)=13(0.45L×2mol/L-0.3mol×2)=0.1mol,所以0.05mol×y=0.1mol,则y=2,
含有氢氧根为0.8mol,0.05mol×z=0.8mol,则z=16,
该碱式盐的相对分子质量为30.10.05=602,故24×6+27×2+17×16+60+18n=602,解得n=4,
故该碱式盐的化学式为:Mg6Al2(OH)16CO3•4H2O,
答:该碱式碳酸盐的化学式为Mg6Al2(OH)16CO3•4H2O.
解析
1.12L22.4L/mol
考点
据考高分专家说,试题“平达喜是常用的中和胃酸的药物,它的化学成.....”主要考查你对 [物质的量的有关计算 ]考点的理解。
物质的量的有关计算
计算物质的量浓度时应注意的问题:
物质的量浓度是表示溶液组成的一个重要物理量,是高中化学的重要内容之一。应用时要注意以下几方面的问题:
1.注意溶质是什么
对有些特殊情况要注意辨别,不能出错。如SO2、CuSO4·5H2O等溶于水后所得溶液中的溶质分别为 H2SO4和CuSO4,进行有关氨水的浓度计算时以NH3 为溶质来计算等。
2.注意溶液的体积
主要注意两点:一是不能用水的体积代替溶液的体积;二是当题设未给溶液密度时,可将各溶液(一般为稀溶液)的体积相加(如溶液混合、稀释),认为其和为溶液的总体积;当给出密度时,则需通过密度求溶液的最终体积。
3.注意单位运算
在概念理解及应用中,要注意各物理量的单位.一是各物理量的单位要相互匹配,二是从单位运算人手.能简化解题思路,快速求解。
4.注意溶解度的影响
第一,物质的量浓度适用于表示不饱和及饱和溶液中溶质与溶剂的关系,不适用于过饱和溶液(溶质未溶解完全);
第二,注意一些典型问题,如Ca(OH)2的溶解度随温度变化情况及气体物质在溶剂中的溶解问题等。
5.注意密度变化规律
在溶液混合和溶液稀释等问题中,在注意溶液体积变化的同时,还要考虑溶液密度的变化对溶质物质的量浓度的影响。如强酸、强碱、盐等溶液的密度随浓度增大而增大;氨水、乙醇等溶液的密度随浓度增大而减小。
6.注意实验情景
在计算溶液配制或溶液稀释等问题中物质的量浓度时,一要注意不能把水的体积当作溶液的体积;二是配制溶液时,要注意容量瓶规格与所需溶液体积的关系。因容量瓶的规格是固定的,所以选用的容量瓶的规格要等于或略大于所需溶液的体积。
7.注意物质与其组成粒子的关系
物质与其组成粒子的物质的量、物质的量浓度之间的关系可以通过电离方程式进行分析。如Na2SO4 溶液中c(Na+)=2c(SO42-)=2c(Na2SO4)。
以物质的量为核心的演绎公式:
1.溶液稀释定律
(1)对于已知质量分数溶液的稀释:稀释前后溶质的质量不变,即:
(2)对于已知物质的量浓度溶液的稀释:稀释前后溶质的物质的量不变,即:
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
3.溶解度S与溶质质量分数ω的换算
4.溶解度与饱和溶液物质的量浓度的换算
(2)对于已知物质的量浓度溶液的稀释:稀释前后溶质的物质的量不变,即:
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
3.溶解度S与溶质质量分数ω的换算
4.溶解度与饱和溶液物质的量浓度的换算
5.标准状况下气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算
式中V为标准状况下气体的体积(L),V(H2O)为水的体积(L),ρ为溶液的密度(g·cm-3)。
6.相对密度(D)的计算及意义两种气体在同温同压下的密度之比即为相对密度,显然,它等于相对分子质量(或摩尔质量)之比,即


