Question

9．某興趣小組同學(xué)取用80.00g的MgCl₂溶液（含鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.00%），將其小心蒸干得49.25g固體（其成分表示為Mg_x（OH）_yCl_z•nH₂O），為研究其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：將所得固體全部溶于100mL 1.50mol/L的鹽酸中，再加水稀釋至500mL，則溶液的pH為1；
實(shí)驗(yàn)二：取實(shí)驗(yàn)一稀釋后的溶液50mL向其中加入足量的AgNO₃溶液得沉淀12.915g．
回答下列問題：
（1）你認(rèn)為上述兩實(shí)驗(yàn)是否有必要都做？理由是沒有必要，因?yàn)镸g²⁺的量已知，故OH^-、Cl^-的量只要確定一個(gè)，再運(yùn)用電荷守恒即可求得另一量；
（2）所得固體中Cl^-的物質(zhì)的量為0.9 mol；
（3）試通過計(jì)算確定固體的化學(xué)式Mg₅（OH）Cl₉•2H₂O．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)一可確定OH^-的量，根據(jù)電荷守恒可確定Cl^-的量，實(shí)驗(yàn)二沒有必要做，如做實(shí)驗(yàn)二，則實(shí)驗(yàn)一沒有必要做；
（2）取實(shí)驗(yàn)一稀釋后的溶液50mL向其中加入足量的AgNO₃溶液得沉淀12.915g．依據(jù)氯離子守恒得到氯離子物質(zhì)的量；
（3）實(shí)驗(yàn)一：n（Mg²⁺）=$\frac{80.00g×15.00%}{24g/mol}$=0.5mol，n（HNO₃）=0.1L×1.50mol/L=0.15mol，500mL溶液中n（H⁺）=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，則可計(jì)算n （OH^-），根據(jù)電荷守恒可計(jì)算n（Cl^-），根據(jù)質(zhì)量守恒可計(jì)算n（H₂O），則可確定化學(xué)式．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)一可確定OH^-的量，根據(jù)電荷守恒可確定Cl^-的量，實(shí)驗(yàn)二沒有必要做，如做實(shí)驗(yàn)二，則實(shí)驗(yàn)一沒有必要做，因?yàn)镸g²⁺的量已知，只要OH^-、Cl^-確定一個(gè)，另一個(gè)利用電荷守恒就可確定，
故答案為：沒有必要；因?yàn)镸g²⁺的量已知，只要OH^-、Cl^-確定一個(gè)，另一個(gè)利用電荷守恒就可確定；
（2）氯離子守恒計(jì)算得到，n （Cl^-）=$\frac{12.915g}{143，5g/mol}$×$\frac{500ml}{50ml}$=0.9mol，
故答案為：0.9mol；
（3）n（Mg²⁺）=$\frac{80.00g×15.00%}{24g/mol}$=0.5mol，n（HCl）=0.1L×1.50mol/L=0.15mol，500mL溶液中n（H⁺）=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，n （OH^-）=n（HCl）-n（H⁺）=0.15mol-0.05mol=0.1mol，
由電荷守恒可知2n（Mg²⁺）=n （OH^-）+n （Cl^-），則n （Cl^-）=2×0.5mol-0.1mol=0.9mol，
n （H₂O）=$\frac{49.25g-0.5mol×24g/mol-0.1mol×17g/mol-0.9mol×35.5g/mol}{18g/mol}$=0.2mol
故n（Mg²⁺）：n （OH^-）：n （Cl^-）：n （H₂O）=0.5：0.1：0.9：0.2=5：1：9：2
即化學(xué)式為：Mg₅（OH）Cl₉•2H₂O．
故答案為：Mg₅（OH）Cl₉•2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的組成的測(cè)定，綜合考查學(xué)生分析能力和計(jì)算能量以及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力，注意根據(jù)質(zhì)量守恒解答該題，題目難度中等．