Question

三硅酸鎂為白色無味粉末，不溶于水和乙醇，易與無機酸反應(yīng)．有關(guān)部門規(guī)定三硅酸鎂樣品中含水量不超過12.2%為優(yōu)良級．某化學(xué)興趣小組欲測定三硅酸鎂的化學(xué)式(可用Mg_xSi₃O_y·mH₂O表示)，實驗步驟如下：

步驟一：取16.6 g三硅酸鎂樣品，充分加熱至不再分解，冷卻、稱量，得固體13.0 g.

步驟二：另取16.6 g三硅酸鎂樣品，向其中加入足量100 mL 4mol/L的鹽酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、灼燒，得固體9.0 g．該固體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且熔沸點很高．

(1)通過計算確定Mg_xSi₃O_y·mH₂O的化學(xué)式．

(2)該小組測定的三硅酸鎂樣品是否為優(yōu)良級？

(3)寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式．

 

Answer 1

【答案】

（1）Mg₂Si₃O₈·4H₂O（2）21.7%＞12.2%，故樣品不是優(yōu)良級

（3）Mg₂Si₃O₈·4H₂O＋4HCl＝2MgCl₂＋H₂SiO₃↓＋3H₂O

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)步驟1可知分解生成的水的質(zhì)量是16.6g－13.0g＝3.6g

物質(zhì)的量是3.6g÷18g/mol＝0.2mol

根據(jù)步驟2可知最終得到的9.0g固體是二氧化硅

物質(zhì)的量是9.0g÷60g/mol＝0.15mol

所以該化合物中SiO₂和水的個數(shù)之比是3:4

所以m＝4

根據(jù)質(zhì)量守恒可知氧化鎂的質(zhì)量是16.6g－9.0g－3.6g＝4g

則氧化鎂的物質(zhì)的量是4g÷40g/mol＝0.1mol

所以氧化鎂和二氧化硅的物質(zhì)的量是1:3

則該硅酸鹽的化學(xué)式是Mg₂Si₃O₈·4H₂O

（2）水的含量是＝21.7%＞12.2%

故樣品不是優(yōu)良級

（3）根據(jù)氧化物的形式可知，該物質(zhì)和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Mg₂Si₃O₈·4H₂O＋4HCl＝2MgCl₂＋H₂SiO₃↓＋3H₂O。

考點：考查硅酸鹽的結(jié)構(gòu)的有關(guān)判斷和計算

點評：該題是基礎(chǔ)性試題的考查，難度不大。有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的答題能力，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率。