题目内容

【题目】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÷()…①

2﹣x﹣2y=0…②

()×(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。

②Mg(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)___________________________。

【答案】35 7.2 电荷平衡(或化合物化合价代数和为零) Mg(OH)24MgCO34H2O或Mg5(OH)2(CO3)44H2O或Mg(OH)0.4(CO3)0.80.8H2O 0.247 0.0192 550g滤液中镁盐的成分为Mg(HSO3)2,物质的量为0.00635mol

【解析】

(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MgSO316.82g,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。

(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=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=7.2L;

(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);

(b)24+17x+60y+18z=4.66÷①,2﹣x﹣2y=0 ②,×(0.5x+z)×18=4.66﹣2﹣1.76③,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)24MgCO34H2O 或Mg5(OH)2(CO3)44H2O或Mg(OH)0.4(CO3)0.80.8H2O;

(3)0.897g白色沉淀为硫酸钡;通入SO2和空气,得到550g滤液,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)= +=0.247mol,由生成0.897g沉淀时电子守恒可知n(O2)= =0.0192 mol;

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(BaSO4)= n(MgSO4)= =0.0384mol,m(MgSO3)=550g×=3.563g,n(MgSO3)= =0.0343mol,则由Mg(HSO3)2 产生的n(BaSO4)=﹣0.0384mol﹣0.0343mol=0.0127mol,所以n[Mg(HSO3)2]= =0.00635mol。

练习册系列答案
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(1)KMnO4溶液应该用__(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,除滴定管外,还需要的玻璃仪器有__。

(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式:__。

(3)滴定终点的颜色变化:溶液由__色变为__色。

(4)以下哪些操作会导致测定的结果偏高__(填字母编号)。

a.装入KMnO4溶液前未润洗滴定管

b.滴定结束后俯视读数

c.滴定结束后,滴定管尖端悬有一滴溶液

d.滴定过程中,振荡时将待测液洒出

(5)某同学对上述实验方法进行了改进并用于测定某品牌的钙片中的钙元素(主要为CaCO3)含量,其实验过程如下:取2.00g样品加入锥形瓶中,用酸式滴定管向锥形瓶内加入20.00mL浓度为0.10mol·L-1的盐酸(盐酸过量),充分反应一段时间,用酒精灯将锥形瓶内液体加热至沸腾,数分钟后,冷却至室温,加入2~3滴酸碱指示剂,用浓度为0.10mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液8.00mL。[提示:Ca(OH)2微溶于水,pH较低时不会沉淀]

①为使现象明显、结果准确,滴定过程中的酸碱指示剂应选择__(填“石蕊”、“甲基橙”或“酚酞”)溶液;

②实验过程中将锥形瓶内液体煮沸的目的是___;

③则此2.00g钙片中CaCO3的质量为__g。

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