Question

2．以水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂[Mg_x（CO₃）_y（OH）_z•wH2O]的主要流程如圖：

（1）上述流程中，濾液中溶質(zhì)的主要成分NH₄Cl（寫(xiě)化學(xué)式），向?yàn)V液中加入CaO的目的是與濾液中NH₄Cl反應(yīng)產(chǎn)生NH₃循環(huán)使用．
（2）上述流程中，檢驗(yàn)“過(guò)濾”后堿式碳酸鎂已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液適量于試管中，滴加AgNO₃溶液，若無(wú)白色渾濁出現(xiàn)，則證明已洗滌干凈．
（3）已知高溫煅燒堿式碳酸鎂可得到MgO，取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂0.896L．通過(guò)計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，否則不得分）n（Mg²⁺）=n（MgO）=$\frac{2.00g}{40g/mol}$=0.05mol，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，
根據(jù)化合物中電荷守恒計(jì)算：n（OH^-）=0.05mol×2-0.04mol×2=0.02mol，
m（H₂O）=4.66g-2.00g-0.04mol×44g/mol=0.9g，
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{8mol}$=0.05mol，
結(jié)晶水的物質(zhì)的量：n（H₂O）═0.05mol-$\frac{0.02mol}{2}$=0.04mol，
則得x：y：z：w=0.05：0.04：0.02：0.04=5：4：2：4
堿式碳酸鎂的化學(xué)式為：Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O．

Answer 1

分析 以水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂[Mg_x（CO₃）_y（OH）_z•wH₂O]，水溶解后得到氯化鎂溶液，向氯化鎂溶液中加入氨氣、碳酸氫銨，加熱，反應(yīng)能生成堿式碳酸鎂和氯化銨，過(guò)濾后濾液的主要溶質(zhì)是氯化銨，銨根離子能和顯堿性的物質(zhì)反應(yīng)生成氨氣，氧化鈣能和水反應(yīng)生成顯堿性的氫氧化鈣溶液，可以用氧化鈣和水反應(yīng)生成的氫氧化鈣，結(jié)合銨根離子生成氨氣循環(huán)使用，進(jìn)行解答；
（1）分析可知溶液中濾液中溶質(zhì)的主要成分為氯化銨，向?yàn)V液中加入CaO的目的是和氨鹽反應(yīng)生成氨氣循環(huán)使用；
（2）上述流程中，檢驗(yàn)“過(guò)濾”后堿式碳酸鎂已洗滌干凈是檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有氯離子，可以加入硝酸銀溶液觀察是否生成白色沉淀；
（3）n（Mg²⁺）=n（MgO）=$\frac{2.00g}{40g/mol}$=0.05 mol，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04 mol，
根據(jù)化合物中電荷守恒計(jì)算：n（OH^-）=0.05 mol×2-0.04 mol×2=0.02mol，
m （H₂O）=4.66g-2.00g-0.04 mol×44 g/mol=0.9 g，
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{8mol}$=0.05 mol，
結(jié)晶水的物質(zhì)的量：n（H₂O）═0.05 mol-$\frac{0.02mol}{2}$=0.04 mol，
據(jù)此計(jì)算x：y：z：w之比得到化學(xué)式．

解答 解：以水氯鎂石（主要成分為MgCl₂•6H₂O）為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂[Mg_x（CO₃）_y（OH）_z•wH₂O]，水溶解后得到氯化鎂溶液，向氯化鎂溶液中加入氨氣、碳酸氫銨，加熱，反應(yīng)能生成堿式碳酸鎂和氯化銨，過(guò)濾后濾液的主要溶質(zhì)是氯化銨，銨根離子能和顯堿性的物質(zhì)反應(yīng)生成氨氣，氧化鈣能和水反應(yīng)生成顯堿性的氫氧化鈣溶液，可以用氧化鈣和水反應(yīng)生成的氫氧化鈣，結(jié)合銨根離子生成氨氣循環(huán)使用，
（1）上述流程中，濾液中溶質(zhì)的主要成分是NH₄Cl，向?yàn)V液中加入CaO的目的是與濾液中NH₄Cl 反應(yīng)產(chǎn)生NH₃循環(huán)使用，
故答案為：NH₄Cl，與濾液中NH₄Cl 反應(yīng)產(chǎn)生NH₃循環(huán)使用；
（2）檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有氯離子，可以加入硝酸銀溶液觀察是否生成白色沉淀，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：取最后一次洗滌液適量于試管中，滴加AgNO₃溶液，若無(wú)白色渾濁出現(xiàn)，則證明已洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液適量于試管中，滴加AgNO₃溶液，若無(wú)白色渾濁出現(xiàn)，則證明已洗滌干凈；
（3）n（Mg²⁺）=n（MgO）=$\frac{2.00g}{40g/mol}$=0.05 mol，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04 mol，
根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零 n（OH^-）=0.05 mol×2-0.04 mol×2=0.02mol，
m （H₂O）=4.66g-2.00g-0.04 mol×44 g/mol=0.9 g，
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{8mol}$=0.05 mol，
結(jié)晶水的物質(zhì)的量：n（H₂O）═0.05 mol-$\frac{0.02mol}{2}$=0.04 mol，
則得x：y：z：w=0.05：0.04：0.02：0.04=5：4：2：4 
堿式碳酸鎂的化學(xué)式為：Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O，
故答案為：n（Mg²⁺）=n（MgO）=$\frac{2.00g}{40g/mol}$=0.05 mol，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04 mol，
根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零 n（OH^-）=0.05 mol×2-0.04 mol×2=0.02mol，
m （H₂O）=4.66g-2.00g-0.04 mol×44 g/mol=0.9 g，
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol，
結(jié)晶水的物質(zhì)的量：n（H₂O）═0.05 mol-$\frac{0.02mol}{2}$=0.04 mol，
則得x：y：z：w=0.05：0.04：0.02：0.04=5：4：2：4 
堿式碳酸鎂的化學(xué)式為：Mg₅（CO₃）₄（OH）₂•4H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽的性質(zhì)中實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，不僅要把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每一個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還要加強(qiáng)記憶除去常用離子的方法，從而突破難點(diǎn)．有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確，題目難度中等．