Question

13．三硅酸镁（Mg₂Si₃O₈•nH₂O）在医药上用于制抗酸药，能中和胃酸和保护溃疡面．工厂用SiO₂，MgSO₄为原料制备Mg₂Si₃O₈•nH₂O，其流程如图：
（1）由步骤①可知泡花碱溶液的溶质是Na₂SiO₃（填化学式），将直径为1～100SiO₂颗粒分散到丙酮中形成的分散系类型是胶体．
（2）工业上制备的MgSO₄溶液中常含有Mn²⁺，请写出NaClO溶液将Mn²⁺氧化为MnO₂的离子方程式：Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+Cl^-+2H⁺．
（3）步骤②反应后进行了过滤操作，请补画出过滤时使用的玻璃仪器；
步骤③中确定Mg₂Si₃O₈•nH₂O沉淀已洗涤干净的方法是取洗涤液少许于试管中，加入几滴BaCl₂溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已洗涤干净．
（4）将0.184g三硅酸镁加到50.00mL 0.1000mol•L^-1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1000mol•L^-1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30.00mL，则Mg₂Si₃O₈•nH₂O中n值为6；若在滴定结束时仰视读数，则n值偏高（填“偏高”或“偏低”）

Answer 1

分析 （1）SiO₂与NaOH反应生成Na₂SiO₃；将直径为1～100nm的SiO₂颗粒分散到丙酮中形成胶体；
（2）NaClO溶液将Mn²⁺氧化为MnO₂；
（3）过滤操作装置为，其中A、B、C为玻璃仪器；制备Mg₂Si₃O₈•nH₂O时，用到gSO₄，沉淀混有SO₄^2-，检验SO₄^2-判断沉淀洗涤情况；
（4）三硅酸镁中和HCl反应的化学方程式为：MgSi₃O₈•nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3SiO₂+（n+2）H₂O，设0.184gMgSi₃O₈•nH₂O的物质的量是x，列式计算；
若在滴定结束时仰视读数，V（NaOH）读数偏大，测定剩余的盐酸偏大，与三硅酸镁反应的盐酸偏小，x值偏小，n值偏高．

解答 解：（1）SiO₂与NaOH反应生成Na₂SiO₃，则泡花碱溶液的溶质为Na₂SiO₃；将直径为1～100nm的SiO₂颗粒分散到丙酮中形成胶体；
故答案为：Na₂SiO₃；胶体；
（2）NaClO溶液将Mn²⁺氧化为MnO₂，离子方程式为Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+Cl^-+2H⁺；
故答案为：Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+Cl^-+2H⁺；
（3）过滤操作装置为，其中A、B、C为玻璃仪器；制备Mg₂Si₃O₈•nH₂O时，用到gSO₄，沉淀混有SO₄^2-，步骤③中，取洗涤液少许于试管中，加入几滴BaCl₂溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已洗涤干净；
故答案为：；取洗涤液少许于试管中，加入几滴BaCl₂溶液，若不产生白色沉淀，则沉淀已洗涤干净；
（4）三硅酸镁中和HCl反应的化学方程式为：MgSi₃O₈•nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3SiO₂+（n+2）H₂O，
根据化学方程式，设0.184gMgSi₃O₈•nH₂O的物质的量是x，得
MgSi₃O₈•nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3SiO₂+（n+2）H₂O
1             4
x  0.050L×0.1mol/L-0.030L×0.1mol/L，
解得x=0.0005mol，所以MgSi₃O₈•nH₂O的摩尔质量是$\frac{0.184g}{0.0005mol}$=368g/mol，Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260g/mol，所以18n=108，即n=6；
若在滴定结束时仰视读数，V（NaOH）读数偏大，测定剩余的盐酸偏大，与三硅酸镁反应的盐酸偏小，x值偏小，n值偏高；
故答案为：6；偏高．

点评 本题考查制备Mg₂Si₃O₈•nH₂O，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度大．