Question

我国是镁资源最为丰富的国家之一．
（1）将1mol镁铝合金（Mg₁₇Al₁₂）完全溶解于12L 6mol/L的盐酸中，放出氢气

 

mol，为使反应后溶液中的Mg²⁺、Al³⁺完全沉淀，需加入10mol/L的氨水至少

 

L．
（2）灼烧碱式碳酸镁可得到MgO．取碱式碳酸镁4.66g，灼烧至恒重，得到2g固体和1.76g CO₂，某学生为确定碱式碳酸镁的化学式列了以下联立方程：
24+17x+60y+18z=4.66÷（

2

40

）…①
2-x-2y=0…②
（

2

40

）×（0.5x+z）×18=4.66-2-1.76…③
（a）①式表达的是求算碱式碳酸镁摩尔质量的关系式，则②式表达的是

 

；
（b）以上关系式是正确的，据此可求出该碱式碳酸镁的化学式为

 

．
（3）氧化镁可用于烟气脱硫，反应原理为：
MgO+H₂O→Mg（OH）₂              Mg（OH）₂+SO₂→MgSO₃+H₂O
MgSO₃+H₂O+SO₂→Mg（HSO₃）₂      2MgSO₃+O₂→2MgSO₄
某小组模拟脱硫过程如下（实验在25℃进行）：将MgO加入水中，不断搅拌，通入SO₂和空气，得到550g滤液和若干克滤渣．取55g滤液依次加入足量的盐酸和BaCl₂溶液，得到0.897g白色沉淀；另取55g滤液加入足量氯水和BaCl₂混合溶液，得到1.992g白色沉淀．分析知滤渣中含MgSO₃ 16.82g（其它成分不含硫元素）．
（1）该实验过程中吸收的SO₂的物质的量为

 

mol；消耗氧气的物质的量为

 

mol．
（2）Mg（HSO₃）₂易溶于水；25℃溶解度，MgSO₄：33.7g/100g水；MgSO₃：0.652g/100g水．试通过计算确定550g滤液中镁盐的成分及物质的量（写出计算过程）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）n（HCl）=12L×6mol/L=72mol，Mg～2HCl、Al～3HCl，以此计算生成的氢气；酸碱恰好中和时Mg²⁺、Al³⁺完全沉淀；
（2）（a）②式与化合物中正负化合价代数和为0有关；
（b）以上关系式是正确的，联立方程计算x、y、z，可得碱式碳酸镁的化学式；
（3）0.897g白色沉淀为硫酸钡；另取55g滤液加入足量氯水和BaCl₂混合溶液，得到1.992g白色沉淀为硫酸钡，滤渣中含MgSO₃ 16.82g，结合硫原子守恒计算二氧化硫的物质的量，结合电子守恒计算氧气的量；确定550g滤液中镁盐的成分为Mg（HSO₃）₂，结合上述反应及守恒计算．

解答： 解：（1）n（HCl）=12L×6mol/L=72mol，Mg～2HCl、Al～3HCl，1mol镁铝合金（Mg₁₇Al₁₂）消耗HCl为17mol×2+12mol×3=70，生成的氢气为

70mol

2

=35mol；酸碱恰好中和时Mg²⁺、Al³⁺完全沉淀，则需加入10mol/L的氨水至少

72mol

10mol/L

=7.2L，
故答案为：35；7.2；
（2）（a）②式与化合物中正负化合价代数和为0有关，即2-x-2y=0表达的是电荷平衡（或化合物化合价代数和为零），
故答案为：电荷平衡（或化合物化合价代数和为零）；
（b）24+17x+60y+18z=4.66÷（

2

40

）…①
2-x-2y=0…②
（

2

40

）×（0.5x+z）×18=4.66-2-1.76…③
x表示OH^-个数，y表示碳酸根离子个数，z表示水分子个数，以上关系式是正确的，联立方程可得Mg、x、y、z的个数比为5：2：4：4，
所以碱式碳酸镁的化学式为Mg（OH）₂?4MgCO₃?4H₂O 或Mg₅（OH）₂（CO₃）₄?4H₂O或Mg（OH）_0.4（CO₃）_0.8?0.8H₂O，
故答案为：Mg（OH）₂?4MgCO₃?4H₂O 或Mg₅（OH）₂（CO₃）₄?4H₂O或Mg（OH）_0.4（CO₃）_0.8?0.8H₂O；
（3）0.897g白色沉淀为硫酸钡；另取55g滤液加入足量氯水和BaCl₂混合溶液，得到1.992g白色沉淀为硫酸钡，滤渣中含MgSO₃ 16.82g，
①由S原子守恒可知，n（SO₂）=

1.992g×10

233g/mol

+

16.82g

104g/mol

=0.247mol，
由生成0.897g沉淀时电子守恒可知n（O₂）=

0.897g×10 233g/mol

2

=0.0192 mol，
故答案为：0.247；0.0192；
②MgSO₃不溶于水，硫酸根离子转化为沉淀，则550g滤液中镁盐的成分为Mg（HSO₃）₂，
n（MgSO₄）=

0.897g×10

233g/mol

=0.0384mol，
m（MgSO₃）=550g×

0.652g

100g+0.652g

=3.563g，
n（MgSO₃）=

3.563g

104g/mol

=0.0343mol，
则由Mg（HSO₃）₂ 产生的n（BaSO₄）=

1.992g×10

233g/mol

-0.0384mol-0.0352mol=0.0127mol，
所以n[Mg（HSO₃）₂]=

0.0127mol

2

=0.00635mol，
答：550g滤液中镁盐的成分为Mg（HSO₃）₂，物质的量为0.00635mol．

点评：本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的化学反应及守恒法计算为解答的关键，侧重分析能力、计算能力的考查，综合性较强，题目难度较大．