Question

达喜是常用的中和胃酸的药物。达喜的化学成分是含结晶水的铝镁碱式盐。取该碱式盐3.01g，加入2.00mol/L盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL 时开始产生CO₂，加入盐酸至45.0mL 时正好反应完全。

(1) 计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比

(2) 若达喜中镁、铝元素的物质的量之比为3: 1，则H 元素的质量分数为_______。

Answer

n(OH-):n(CO32-)=16:1 4.00%

【解析】考查化学计算，（1）发生的反应是H＋＋OH－=H2O、CO32－＋H＋=HCO3－、HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑，当加入盐酸42.5mL时开始出现沉淀，加入盐酸45.0mL时，正好反应完全，此阶段发生的反应是HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑，即n(HCO3－)=(45.0－42.5)×10－3×2mol=0.005mol，根据碳元素守恒，n(CO32－)=n(HCO3－)=0.005mol，CO32－→HCO3－时消耗H＋的物质的量为0.005mol，n(OH－)=(42.5×10－3×2－0.005)mol=0.08mol，因此n(OH－):n(CO32－)=0.08:0.005=16:1；（2）镁、铝元素物质的量之比为3：1，令镁元素物质的量为3xmol，铝元素物质的量为xmol，根据化合价的代数和为0，则有6x＋3x=0.08＋0.005×2，解得x=0.01mol，结晶水的质量为(3.01－0.03×24－0.01×27－0.08×17－0.005×60)g=0.36g，n(H2O)=0.36/18mol=0.02mol，因此H元素质量分数为(0.08×1＋0.02×2)/3.01×100%=4.00%。