题目内容

20.有Mg(OH)2和MgCO3的混合物17.04g与130.0g的稀盐酸恰好完全反应,生成气体5.28g.将所得溶液在t℃时恒温蒸发掉48.96g水,溶液恰好达到饱和.
(1)上述过程中,溶液中离子物质的量增大的是Mg2+(离子化学式,下同);离子物质的量减小的是H+;不变的是Cl-;最后溶液中存在的离子是Mg2+、Cl-.
(2)计算①原混合物中Mg(OH)2的质量;
(3)所得溶液中溶质的质量分数及t℃时的溶解度.

分析 (1)碳酸镁和稀盐酸反应生成二氧化碳,n(CO2)=$\frac{5.28g}{44g/mol}$=0.12mol,根据C原子守恒得n(CO2)=n(MgCO3)=0.12mol,m(MgCO3)=0.12mol×84g/mol=10.08g,n[Mg(OH)2]=$\frac{17.04g-10.08g}{58g/mol}$=0.12mol,
Mg(OH)2和MgCO3的混合物与稀盐酸恰好反应,溶液中的溶质为MgCl2,反应离子方程式为MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,据此判断溶液中离子变化;
(2)根据(1)知,m[Mg(OH)2]=17.04g-10.08g;
(3)根据(1)知,溶质为MgCl2,根据Mg原子守恒得n(MgCl2)=n(MgCO3)+n[Mg(OH)2]=0.12mol+0.12mol=0.24mol,则m(MgCl2)=0.24mol×95g/mol=22.8g,溶液质量=(17.04+130.0-5.28)g,根据溶质、溶液质量计算溶液质量分数;
根据溶液质量分数计算该温度下溶质的溶解度.

解答 解:(1)碳酸镁和稀盐酸反应生成二氧化碳,n(CO2)=$\frac{5.28g}{44g/mol}$=0.12mol,根据C原子守恒得n(CO2)=n(MgCO3)=0.12mol,m(MgCO3)=0.12mol×84g/mol=10.08g,n[Mg(OH)2]=$\frac{17.04g-10.08g}{58g/mol}$=0.12mol,
Mg(OH)2和MgCO3的混合物与稀盐酸恰好反应,溶液中的溶质为MgCl2,反应离子方程式为 MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑、Mg(OH)2+2 H+=Mg2++2H2O,根据离子方程式知,溶液中离子物质的量增大的是Mg2+;离子物质的量减小的是 H+;不变的是Cl-;最后溶液中存在的离子是Mg2+、Cl-;
故答案为:Mg2+;H+;Cl-;Mg2+、Cl-;
(2)根据(1)知,m[Mg(OH)2]=17.04g-10.08g=6.96g,
答:氢氧化镁质量为6.96g;
(3)根据(1)知,溶质为MgCl2,根据Mg原子守恒得n(MgCl2)=n(MgCO3)+n[Mg(OH)2]=0.12mol+0.12mol=0.24mol,则m(MgCl2)=0.24mol×95g/mol=22.8g,溶液质量=(17.04+130.0-5.28)g=141.76g,溶液质量分数=$\frac{22.8g}{141.76g}×$100%=16%;
蒸发掉48.96g水,设该温度下溶液溶解度为sg,
则存在$\frac{22.8g}{141.76g-48.96g}$=$\frac{sg}{s+100g}$
s=32.57,
答:所得溶液质量分数为16%;该温度下的溶解度是32.57g.

点评 本题考查溶解度、化学方程式有关计算,为高频考点,侧重考查学生分析计算能力,明确反应实质是解本题关键,注意原子守恒的灵活运用,题目难度不大.

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