Question

11．化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、工业生产以及日常生活等都离不开化学．
（1）大量使用化石燃料，最直接的危害是造成大气污染，如“温室效应”、“酸雨”等都与大量使用化石燃料有关．为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO₂，国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”，请写出有关反应的化学方程式SO₂+Na₂SO₃+H₂O═2NaHSO₃．
（2）燃煤过程中生成的SO₂会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl₂．若生成Cl₂22.4L（标况）时转移电子数为4×6.02×10²³，该反应的化学方程式是2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂．
（3）三硅酸镁（Mg₂Si₃O₈•nH₂O）难溶于水，在医药上可做抗酸剂．它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H₂SiO₃还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激．三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为Mg₂Si₃O₈•nH₂O+4HCl=3H₂SiO₃+2MgCl₂+（n-1）H₂O．将0.184g三硅酸镁加到50mL 0.1mo1•L^-1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用 0.1mo1•L^-1NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则Mg₂Si₃O₈•nH₂O的n值为6．（注：Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260g•mol^-1）

Answer 1

分析 （1）亚硫酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，据此书写化学方程式；
（2）由题目信息可知，SO₂与NaCl等物质生成硫酸钠和Cl₂，根据S、O原子比例关系可知，应有氧气参与反应，配平书写化学方程式；
（3）三硅酸镁中和胃酸（HCl）生成氯化镁和硅酸，反应的化学方程式为：Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O，根据题意，被氢氧化钠中和的盐酸的物质的量为0.003mol，所以与三硅酸镁反应的盐酸为0.005mol-0.003mol=0.002mol，根据化学方程式，列比例式可计算出n的值．

解答 解：（1）煤中含有S，与氧气反应生成SO₂，反应方程式为S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂，“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”中SO₂与Na₂SO₃反应生成NaHSO₃，反应方程式为：SO₂+Na₂SO₃+H₂O═2NaHSO₃，
故答案为：SO₂+Na₂SO₃+H₂O═2NaHSO₃；
（2）由题目信息可知，SO₂与NaCl等物质生成硫酸钠和Cl₂，根据S、O原子比例关系可知，应有氧气参与反应，反应化学方程式为：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂，
故答案为：2NaCl+SO₂+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+Cl₂；
（3）三硅酸镁中和胃酸（HCl）生成氯化镁和硅酸，反应的化学方程式为：Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O，根据题意，被氢氧化钠中和的盐酸的物质的量为0.003mol，所以与三硅酸镁反应的盐酸为0.005mol-0.003mol=0.002mol，根据化学方程式，设0.184gMgSi₃O₈•nH₂O的物质的量是x，
 Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O
     1                   4
    x               0.002mol
则：$\frac{1}{x}$=$\frac{4}{0.002mol}$，
解得：x=0.0005mol，所以MgSi₃O₈•nH₂O的摩尔质量是：$\frac{0.184}{0.0005}$g/mol=368g/mol，
Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260g/mol，则：18n=108，解得：n=6．
故答案为：Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O；6．

点评 本题考查较为综合，涉及化学方程式书写、复杂化学式计算等知识，题目难度中等，明确化学方程式的书写原则为解答关键，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学计算能力．